Antigel

Un antigel (ou « abaisseur du point de congélation » ou encore parfois dénommé agent cryoscopique, produits de dégivrage ou d'antigivrage) est un sel, un alcool ou un produit chimique (sec ou liquide, généralement mélangé à de l'eau et parfois à un polymère) qui, apposé sur une surface (après dégivrage ou en prévision de précipitations givrantes par température inférieure à zéro °C), vise à éviter la formation de givre, de glace ou de dépôt de neige pour un certain temps. Il est notamment utilisé sur les avions pour que la glace n'affecte pas les commandes de volets mobiles ou la visibilité sur le cockpit[1].
Il existe des additifs alimentaires (d'une autre nature chimique) qui ont un rôle d « abaisseur du point de congélation » aussi dénommés cryoprotecteur, inhibiteur de cristallisation ou agent d’abaissement cryoscopique, permettant par exemple d'éviter la formation de cristaux de glace dans des crèmes glacées ou des produits aqueux congelés.

Un liquide antigel est utilisé en hiver dans les aéroports pour le dégivrage des avions avant un vol.

Histoire

La saumure jouait autrefois naturellement ce rôle et on utilise encore des sels pour le déneigement, mais divers produits issus de la chimie de synthèse sont aujourd'hui très utilisés dans le monde, tels que l'éthylène glycol, le diéthylène glycol ou le propylène glycol, le glycérol, le méthanol, l’isopropanol ou un mélange de plusieurs de ces produits[2],[1].

Utilisations

Dans le domaine des transports

Ces produits antigivrants sont très utilisés pour inhiber la formation du givre, par exemple sur des "aéronefs imprégnés de froid" (refroidis par un vol à haute altitude où la température peut être très basse), des aéronefs refroidis au sol en période ou zone très froide. Les produits utilisés par les unités de dégivrage sont de l'éthylène glycol, du diéthylène glycol, du propylène glycol dilué dans de l'eau, mélangé à des inhibiteurs de corrosion, à des agents mouillants et à un colorant permettant de distinguer la surface traitée). Les produits de dégivrage sont du même type mais on leur a ajouté des polymères épaississants[1].

Des antigels sont utilisés pour dégivrer des vitres ou serrures de véhicules, pour éviter que le liquide d'essuie-glace ne gèle, pour que les carburants diesel ne figent pas par grand froid, ou pour que les liquides de refroidissement ne gèlent pas[3] de cette dernière,
En mécanique automobile, c'est un des composants du liquide dit « de refroidissement »[4] ou du liquide du lave-glace[5].

Dans le domaine de la construction

Des « abaisseurs du point de congélation » sont également très utilisés dans le BTP, pour les ciments, mortiers et bétons coulés ou moulés en période froide. Certains de ces additifs ont aussi un effet plastifiant, fluidifiant et/ou permettant de réduire l’eau de gâchage de 10 à 15 %.

Dans le domaine pétrolier

Dans ce secteur de l'industrie, les « abaisseurs du point de congélation », commercialisés sous les noms de marque Paraflow et Paradyne [6] (à ne pas confondre avec les abaisseurs de point de trouble utilisés comme additifs pour distillats[7]), sont introduits dans la raffinerie dans les fiouls et diesel pour véhicules terrestres ou marins, afin d'améliorer leur tenue au froid. Des fiouls spéciaux sont vendus dans les pays très froids.
L'utilisation de ces « abaisseurs du point de congélation » « dans les carburants diesel et les fiouls domestiques, ont permis d'utiliser des coupes lourdes pour ces applications, augmentant ainsi la disponibilité de bases à faible point de congélation pour la production de carburant pour turboréacteurs »[8].

Limites

Les produits « abaisseur du point de congélation » ont leurs limites ;

  • ils absorbent des condensations ou précipitations givrantes ou solides, mais uniquement jusqu’à ce que le point de congélation du liquide coïncide avec la température ambiante ;
  • Certains de ces produits sont corrosifs et/ou inflammables (ex : l'éthylène glycol pur à 100 % est inflammable et très corrosif (pas assez dilué) ou perd de son efficacité s'il est trop dilué ; de plus, en raison de sa viscosité, s'il est appliqué insuffisamment dilué sur un avion, il peut dégrader la portance des ailes[1].
  • « On ne doit pas utiliser de liquides cryoscopiques pour dégivrer les composants internes des turboréacteurs. Les résidus de liquide sur les ailettes de la soufflante et sur les aubes du compresseur peuvent réduire les performances du turboréacteur et occasionner le décrochage du compresseur. De plus, cela augmente le risque que des vapeurs de glycol pénètrent à l'intérieur de l'aéronef par le circuit de prélèvement d'air réacteur »[1].

Toxicité, écotoxicité

Les « abaisseur du point de congélation » utilisés pour l'aviation et l'automobile ou les carburants marins, ou dans le bâtiment sont "non alimentaires", toxiques et écotoxiques.
Les glycols et alcools utilisés pour cet usage sont toxiques[9]; ainsi l’éthylène glycol, notamment utilisé pour la protection des radiateurs de moteurs refroidis à l'eau, est par exemple très toxique. L'ingestion est suivie d’un état proche de l'ébriété, suivi de nausées et vomissements. Après environ quatre heures, l'intoxiqué tombe dans le coma avant de développer des troubles graves, cardiaques et rénaux en raison de sous-produits encore plus toxiques produits dans le foie. Il n'y a pas nécessairement d'effet d'ébriété ; l’évolution peut simplement conduire à la production de « métabolites toxiques (effet retardé qui apparaît après 2(-4)-72 h) », amendant dans les cas graves une acidose métabolique ; une tachypnée, de la tachycardie, une hypocalcémie et une défaillance cardiovasculaire et œdème cérébral sont possibles. Dans les cas les plus graves après 24 à 72 h selon les cas, une insuffisance rénale est induite par la formation d'oxalate. Une dialyse peut être nécessaire.
Son goût un peu sucré peut faciliter des empoisonnement chez les enfants.

En cas d'empoisonnement, un centre anti-poison doit être consulté et le traitement doit être rapide. Un antidote utilisé est le 4-methylpyrazol[10]

Ecotoxicité

Les produits antigels non alimentaires sont souvent fortement écotoxiques ; les animaux qui en boivent (ou lèchent) peuvent en mourir.

Notes et références
  1. Aviation civile canada, base pour le concours Chapitre 3 - Liquides de dégivrage et d'antigivrage, consulté le 06 octobre 2019
  2. « Antigel », sur linternaute.com
  3. (en-US) « Antigel ou liquide de refroidissement? - L'automobile », L'automobile,‎ (lire en ligne, consulté le )
  4. « Quel liquide de refroidissement choisir? – La mécanique pour les filles », La mécanique pour les filles,‎ (lire en ligne, consulté le )
  5. intracto, « Antigel | Centre Antipoisons Belge », Centre Antipoisons Belge,‎ s.d. (lire en ligne, consulté le )
  6. voir chap II (les techniques de l'industrie du pétrole), sous-chapitre V (les opérations de traitement en raffinerie)
  7. Denis, J., Damin, B., Claudy, P., & Letofle, J. M. (1987, January). SP1 SOLUBILISATION SELECTIVE DES PARAFFINES DANS LES DISTILLATS MOYENS A L’AIDE D’ADDITIFS: EFFET SUR LE POINT DE TROUBLE. In 12th World Petroleum Congress. World Petroleum Congress (résumé).
  8. Agius, P. J., Price, R. C., Tiras, J. M., Brod, M., Miller, H. N., & Ryer, J. (1971, January). Current trends in fuel additives. In 8th World Petroleum Congress. World Petroleum Congress (résumé).
  9. Mégarbane, B., Brahmi, N., & Baud, F. (2001). Intoxication aiguë par les glycols et alcools toxiques: diagnostic et traitement. Réanimation, 10(4), 426-434.
  10. Chétioui, A., Pillant, A., Rullier, P., Sebbane, M., & Konaté, A. (2017). Intoxication à l’éthylène-glycol et ivresse aiguë: la prise concomitante d’un poison et de son antidote. Anesthésie & Réanimation, 3(2), 186-188 (résumé).

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie
  • Chapitre 3 - Liquides de dégivrage et d'antigivrage
  • Hurley WT, Chew A. Isopropanol treatment of ethylene glycol poisoning; erroneous, but successful. Clin Toxicol, 47: 709.
  • McMartin K, et al. Antidotes for poisoning by alcohols that form toxic metabolites. Br J Clin Pharmacol. 2016;81(3):505-15
  • Manini AF, Hoffman RS, McMartin KE, Nelson LS (2009) Relationship between serum glycolate and falsely elevated lactate in severe ethylene glycol poisoning. J Anal Toxicol 2009;33(3):174-6.
  • Meng QH, Adeli K, Zello GA et al. Elevated lactate in ethylene glycol poisoning. True or false? Clin Chim Acta 2010;411(7-8):601-4.
  • Sagar AS, Jimenez CA, Mckelvy GJ. Lactate gap as a tool in identifying ethylene glycol poisoning. BMJ Case Rep 2018.
  • Subran C (1985) Identification et étude du comportement de quelques additifs des huiles moteurs à base minérale par spectrophotométries IR intégrale et différentielle. Revue de l'Institut français du pétrole, 40(2), 251-264 (résumé).
  • Youssef GM, Hirsch DJ. Validation of a method to predict required dialysis time for cases of methanol

and ethylene glycol poisoning. Am J Kidney Dis 2005; 46: 509-11.

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