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Avez-vous eu besoin de faire des expériences avec de l'azote liquide fait maison ? Nous avons une bonne et une mauvaise nouvelle pour vous ! Mauvaise, car il est impossible de fabriquer de l'azote liquide avec des produits courants. Bonne, car vous allez pouvoir fabriquer de « l'alcool cryogénique », fabriqué à base d'alcool isopropylique et qui s'approchera, quant aux effets, de l'azote liquide. En particulier, vous pourrez atteindre des températures assez basses. L'alcool cryogénique peut atteindre une température de -44 °C (là où l'azote liquide peut atteindre -160 °C) [1] X Source de recherche . Lors donc, si vous voulez tenter une expérience nécessitant de basses températures, l'alcool cryogénique pourrait bien vous être d'un grand secours.
Étapes
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Équipez-vous pour l'expérience. Vous devez porter un pantalon, une chemise à manches longues et des gants de sécurité. Il vous faut aussi des lunettes de protection contre les projections. Si vous avez des cheveux longs, attachez-les. Certes, ces précautions peuvent paraitre excessives, mais l'alcool cryogénique est hautement inflammable. Il peut entrainer des vertiges en cas d'inhalation et est un irritant pour la peau [2] X Source de recherche .
- Votre table de travail ne doit pas contenir de nourriture ou de boissons. Travaillez dans un endroit bien ventilé, loin de toute source de chaleur ou de toute flamme [3] X Source de recherche .
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Réunissez tout ce dont vous allez avoir besoin. Il vous faut une bouteille de soda de 2 litres, une autre bouteille en plastique plus petite qui pourra s'insérer dans la plus grande, une paire de ciseaux, de l'alcool isopropylique à 99 % et des glaçons.
- Les bouteilles devront avoir été vidées, nettoyées et séchées. En enlevant les étiquettes, vous pourrez assister à la fabrication de l'alcool cryogénique.
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Préparez vos bouteilles. À l'aide d'une paire de ciseaux, découpez le haut de chacune des bouteilles (sur une hauteur d'environ 8 cm). Vous n'aurez plus besoin de ces hauts (recyclage ou poubelle).
- La petite bouteille doit pouvoir s'insérer sans difficulté dans la plus grande.
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Imbriquez les bouteilles. En premier lieu, vous devez faire, à l'aide de la paire de ciseaux, des trous dans le fond et sur les côtés de la petite bouteille. Ensuite, introduisez-la dans la grande.
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Ajoutez les glaçons. Disposez-les régulièrement sur le pourtour de la grosse bouteille de 2 litres tout en maintenant la petite au milieu du dispositif. Cette dernière devrait alors se maintenir bien droite [4] X Source de recherche .
- Si vous n'avez pas de glaçons, vous pouvez découper de petits morceaux de glace carbonique d'environ un à deux centimètres de large.
- La manutention de la glace carbonique se fait avec des gants (risque de brulure de la peau).
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Versez sur ces glaçons l'alcool isopropylique sur une hauteur de 5 cm. Versez délicatement l'alcool sur les glaçons. Tournez régulièrement la bouteille pour voir ce que vous faites. En effet, de la fumée se dégage et on ne voit plus très bien.
- Si vous utilisez de l'alcool isopropylique dont le concentration est inférieure à 99 %, il va se transformer en un gel épais [5] X Source de recherche .
- Ne touchez jamais l'alcool cryogénique avec les mains, sous peine de rester collé !
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Attendez que le liquide ait fini de faire des bulles. Quand il n'y aura plus de fumée, vous allez voir qu'il s'est formé dans la petite bouteille une certaine quantité d'alcool cryogénique. Vous allez pouvoir vous en servir pour vos expériences.
- Le liquide est maintenant à sa température minimale. Sa manipulation doit être l'objet de précautions.
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Versez votre « faux » azote liquide dans un récipient épais et étiquetez ce dernier. Elle peut être stockée dans une pièce à température ambiante pendant un mois environ. Au-delà, vous devrez vous en séparer en respectant la règlementation en usage dans votre secteur.
- Ne respirez pas, ne touchez pas à mains nues, ni ne buvez cet alcool cryogénique ! En cas de contact avec les yeux ou la peau, rincez abondamment à l'eau. En cas d'inhalation, allez respirer en extérieur. Si vous vous sentez mal, appelez immédiatement le centre antipoison le plus proche [6] X Source de recherche .
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Essayez de réfrigérer quelques objets. On va faire simple pour commencer. À l'aide de pinces alimentaires, plongez des objets dans votre alcool cryogénique et attendez qu'ils soient complètement congelés. Retirez-les et brisez-les si l'envie vous en prend !
- Que peut-on congeler ? Des fleurs, des feuilles, des fruits, des légumes, de petites balles en caoutchouc. Une fois congelés, vous pourrez les briser sans problème. Évidemment, il est hors de question de consommer ce qui a été ainsi congelé, non plus que de manipuler ces objets à mains nues.
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Plongez-y un ballon rempli d'air pour fabriquer de « l'Air Liquide ». Prenez un petit ballon que vous gonflerez. Veillez à ce qu'il puisse rentrer dans votre récipient d'alcool cryogénique. Ayant enfilé au préalable des gants, plongez votre ballon dans le liquide. Le ballon va diminuer de volume et vous allez voir apparaitre un liquide à l'intérieur [7] X Source de recherche .
- Pour transformer cet « Air Liquide » en gaz, il suffit de retirer le ballon du récipient et de la poser dans un endroit chaud. Vous allez voir le ballon se regonfler sous l'action de la vaporisation.
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Éclatez une boule de pâte à modeler. Faites une boule avec de la pâte à modeler et plongez-la dans l'alcool cryogénique. Retirez-la, puis faites-la tomber sur une surface dure : elle va exploser en mille morceaux [8] X Source de recherche .
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Faites vos propres expériences. Admettons que vous ayez en vue une expérience faite habituellement avec de l'azote liquide. Voyez s'il est ou non, possible de la reproduire avec votre alcool cryogénique. Si avec l'azote liquide (la « vraie »), on a un dégagement de gaz d'azote, ce n'est pas le cas avec l'alcool cryogénique. Ne retenez que des expériences dans lesquelles l'azote liquide est utilisé pour ses seules propriétés réfrigérantes.
- Ne consommez pas la nourriture que vous auriez pu congeler avec cet alcool cryogénique !
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Avertissements
- Conservez votre alcool cryogénique hors de portée des enfants ! Cet alcool doit être conservé loin de toute flamme ou de toute source de chaleur. Si elle existe, conformez-vous à la règlementation en vigueur dans votre région [9] X Source de recherche .
- Ne respirez pas, ne touchez pas à mains nues, ni ne buvez cet alcool cryogénique ! En cas de contact avec les yeux ou la peau, rincez abondamment à l'eau. En cas d'inhalation, allez respirer en extérieur. Si vous vous sentez mal, appelez immédiatement le centre antipoison le plus proche.
- On a vu qu'il était possible, pour certaines expériences, de prendre de l'alcool cryogénique en lieu et place d'azote liquide. Par contre, pour d'autres expériences, ce ne sera pas possible, en particulier si ces dernières nécessitent un dégagement de gaz azote.
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Éléments nécessaires
- Une bouteille de soda de 2 litres
- Une bouteille de soda de 500 millilitres
- Une paire de ciseaux
- Des glaçons ou de petits morceaux de glace carbonique
- De l'alcool isopropylique à 99 %
- Des lunettes de protection
Références
- ↑ http://amasci.com/amateur/liquid_n2.html
- ↑ http://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1076.pdf
- ↑ https://www.airgas.com/msds/001105.pdf
- ↑ http://amasci.com/amateur/liquid_n2.html
- ↑ http://amasci.com/amateur/liquid_n2.html
- ↑ https://www.airgas.com/msds/001105.pdf
- ↑ http://education.jlab.org/frost/balloon.html
- ↑ http://members.mrtc.com/anvk/cryogenics/cryogenics.html
- ↑ https://www.airgas.com/msds/001105.pdf
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