Quel est le point de congélation en degrés Celsius?
Le point de congélation peut être défini comme la température à laquelle un liquide se transforme en solide à une pression donnée. Le point de congélation est généralement défini après qu'un liquide a été soumis à de basses températures. Cependant, dans quelques substances, la congélation se produit après que le liquide a augmenté de température. La substance la plus courante, l’eau, a un point de congélation de 0 ° C.
Surfusion
La surfusion est le processus par lequel un liquide ne se transforme pas en forme solide malgré les températures inférieures au point de congélation. Un tel liquide ne cristallisera qu’après l’ajout d’un noyau germinatif supplémentaire. Cependant, si le liquide conserve sa composition structurelle d'origine, il se solidifiera. Les liquides en surfusion ont des propriétés physiques distinctes, dont beaucoup doivent encore être comprises de manière concluante par les scientifiques. On sait que l'eau reste à l'état liquide après la surfusion, même à des températures aussi basses que - (négative) 4 000 Celsius et lorsqu'elle est exposée à des pressions élevées, l'eau en surfusion restera à l'état liquide à des températures inférieures à - 700 (Celsius) . À des fins de comparaison, le point de congélation de l'eau pure dans des conditions normales est de 00 Celsius.
Cristallisation
Dans la plupart des liquides, le processus de congélation implique une cristallisation. La cristallisation est le processus par lequel un liquide se transforme en une forme solide cristalline lors d'une exposition à de basses températures et en modifiant la structure atomique du liquide pour former une structure cristalline. La congélation est ralentie pendant la cristallisation et les températures restent constantes jusqu'à ce que la congélation soit complète. Outre la température, l'ionisation et la polarité du liquide sont d'autres facteurs qui influent sur le processus de cristallisation.
Vitrification
Il existe de nombreuses substances qui ne cristallisent pas même lorsqu'elles sont soumises à de basses températures mais passent plutôt par un processus appelé vitrification où elles conservent leur état liquide, mais les basses températures modifient leurs propriétés viscoélastiques. De telles substances sont connues sous le nom de solides amorphes. Quelques exemples de ces solides amorphes sont le glycérol et le verre. Il est également connu que certaines formes de polymères subissent une vitrification. Le processus de vitrification est différent de la congélation car il est défini comme un processus hors équilibre dans lequel il n'existe aucun équilibre entre une forme cristalline et sa forme liquide.
Congélation exothermique et endothermique
Le processus de congélation dans la plupart des composés est principalement un processus exothermique, ce qui signifie que pour que le liquide se transforme en un état solide, il faut que la pression et la chaleur soient libérées. Cette chaleur dégagée est une chaleur latente et est également appelée enthalpie de fusion. L'enthalpie de fusion est l'énergie nécessaire pour transformer un liquide en solide et vice-versa. La seule exception notable à cette définition concerne tout liquide surfondu du fait de la modification de ses propriétés physiques. Il existe un élément connu pour présenter une congélation endothermique dans lequel la température doit augmenter pour que la congélation ait lieu. Cet élément est l'hélium-3 qui, à une certaine pression, nécessite une augmentation de la température pour que la congélation se produise et peut donc être qualifié de d'enthalpie négative de fusion.
