Expérience avec de la neige carbonique : Faites une colonne de mousse !

20.04.18

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Voilà comment faire une colonne de mousse à l’aide de la neige carbonique. Rien de tel que d’écraser des nuages de mousse à la main pour s’amuser.

Attention ! Compte tenu des consignes de sécurité, les enfants ne doivent réaliser cette expérience qu’en présence d’un adulte.

Mises en garde

• La neige carbonique ne doit être manipulée qu’avec des gants épais ou des pinces, car elle est extrêmement froide et peut provoquer des brûlures de froid intenses sur une peau humide en quelques secondes seulement, ce qui entraînerait une nécrose des tissus de la peau.
• En cas de contact avec la peau, s’éloigner immédiatement ! Ne pas avaler et pendant l’expérience, porter à tout moment des lunettes de protection.
• De plus, la neige carbonique doit être conservée dans une pièce aérée. Par sublimation, le gaz peut multiplier son volume original par 760. Le CO2 est plus lourd que l’air et se trouve au sol ; dans des concentrations supérieures à 5 %, il peut devenir asphyxiant (et inodore, donc pas facilement détectable).
• Même les récipients bien fermés peuvent devenir dangereux à cause de la montée en pression se formant à l’intérieur : pendant le transport, bien aérer la voiture également ! De petites quantités de neige carbonique peuvent être transportées dans une glacière.

Introduction générale

La neige carbonique n’a rien à voir avec l’eau gelée, mais il s’agit de dioxyde de carbone solide (CO2). À une température inférieure à -78,48 °C, la matière est solide. Lorsque les températures sont supérieures à ce seuil, elle se transforme en gaz sans fondre auparavant, c’est-à-dire sans devenir liquide, d’où le nom de neige carbonique.

Achat

Tu peux acheter chez un grossiste (par ex. Provençale) de petites quantités de neige carbonique (prix : 2 à 4 € le kg). Il est possible de s’en procurer plusieurs kilos au Luxair Catering à l’aéroport (au moins 10 kg) (tél. : 24 56 59 86).

Stockage

La neige carbonique s’évapore relativement vite et comme il n’y a pas de congélateur qui soit assez froid, tu dois conserver la neige dans un coffre parfaitement isolé. Selon l’isolation, après 24 heures, une quantité équivalant à un poids de départ de 10 kg a déjà réduit de moitié.

Réalisation de l’expérience

Dans un bécher rempli d’eau et de produit vaisselle, ajoute, en mettant des gants épais, des morceaux de neige carbonique. Le liquide commence à bouillonner. Une colonne de bulles de savon se forme doucement, débordant du bécher.

On peut obtenir un autre effet intéressant d’une autre manière. Cette fois, sers-toi d’un récipient large dans lequel tu mets de l’eau chaude uniquement. Ajoute des morceaux de neige carbonique jusqu’à ce que ça bouillonne et s’évapore. Trempe ensuite un long morceau de tissu (un peu plus long que le diamètre du récipient) dans de la lessive préparée auparavant et frotte d’abord juste le bord du récipient. Trempe à nouveau le tissu et étire-le dans sa longueur sur le récipient, d’un bord à l’autre : un gros film de savon se forme sur le récipient. Doucement, une bulle de savon monte comme par magie et éclate.

Astuces

La bulle de savon qui monte peut être utilisée dans des spectacles mettant en scène une boule de cristal, tu peux éponger la mousse du savon et l’éclater à la main de manière spectaculaire. 

Tu peux modifier les expériences avec les savons en ajoutant au mélange des colorants alimentaires ou des couleurs fluorescentes (fluorescéine, rodamine). Voir aussi : www.stevespanglerscience.com ou netexperimente.de/chemie pour de nombreuses expériences avec de la neige carbonique.

Explications

Le dioxyde de carbone qui fuit est capturé par le savon dans les bulles. Dans la première expérience, elles sont relativement petites, mais tellement nombreuses qu’elles s’empilent pour former une colonne et s’échappent du verre pour finir.

Texte : Joseph Rodesch (FNR), Liza Glesener
Photo : Frank Meiers

 

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Infobox

Matériel

- neige carbonique*
- verre/récipient transparent
- eau
- produit vaisselle
- morceau de tissu
- gants épais
- lunettes de protection
*voir l’annexe Introduction

Investissement en temps


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