Glaçons carboniques — Fabrication, utilisations et aspects

Les glaçons carboniques (ou « dry ice ») sont la forme solide du CO₂. Sublimant directement à −78,5 °C sans passer par l’état liquide, ils offrent un refroidissement puissant et sans résidu liquide.

1. Qu’est‑ce que le dry ice ?

• Définition : Souvent utilisé pour de la réfrigération temporaire, en effets spéciaux (fumée), nettoyage cryogénique, etc. .

• Propriétés physiques :

  • Température de sublimation : −78,5 °C (194,7 K) à pression atmosphérique.

  • Sublimation directe, aucune trace d’eau, non conductible, densité ≈ 1,55 g/cm³.

2. Fabrication industrielle des glaçons carboniques

a) Matières premières et liquéfaction

• Le CO₂ est obtenu à partir de gaz industriels (raffinerie, fermentation, air séparé cryogéniquement). Il est purifié, compressé (~870 psi), refroidi en liquide .

b) Passage à la forme solide

• La détente rapide du LCO₂ crée de la neige de CO₂, refroidie par effet Joule-Thomson.

c) Mise en forme

• La neige est compressée dans une presse ou extrudée pour former des blocs, granulés ou pellets, selon les usages.

  • Ratio : ~2,3–2,5 lb de CO₂ liquide -> 1 lb de dry ice .

• Emballage dans des conteneurs isolants pour limiter la sublimation .

3. Utilisations principales

3.1 Réfrigération & conservation

• Transport de produits alimentaires, vaccins, échantillons biologiques, ou médicaments sensibles .

• Flash-freezing : glaces, viandes, etc.

3.2 Nettoyage cryogénique (Dry-ice blasting)

• Nettoyage non abrasif de machines, moules, composants électriques et moteurs.

3.3 Effets spéciaux & gastronomie

• Production de fumée dans l’événementiel, fumigation pour insectes ou rongeurs .

• Carbonatation et préparation express d’aliments (glace, chocolat, boissons).

3.4 Applications industrielles spécifiques

• Congélation de tuyaux, détourage de métaux, cryogénie de sol, désoxygénation de cuves, etc.

4. Aspects techniques et sécurité

a) Manipulation

• Port obligatoire de gants isolants et lunettes : contact direct -> brûlures/frostbite .

• Ventilation essentielle : risque d’accumulation de CO₂ et asphyxie.

b) Stockage & transport

• Conserver dans des conteneurs isolants ; prévoir évents pour évacuer le CO₂ .

• Réglementations FAA : quantité limitée en avion dans bagages.

5. Avantages & inconvénients

Les glaçons carboniques sont un outil polyvalent et puissant, très utilisés dans l’industrie, la santé, la recherche, la gastronomie ou l’événementiel. Le respect des consignes de sécurité, notamment pour la manipulation, le stockage et la ventilation, est essentiel.