Liquide lave-glace

Date: 2023-12-04

Tags: auto chimie

Le liquide utilisé pour nettoyer les pare-brises de voiture a besoin de rester liquide même quand il fait froid, et ne pas contenir de minéraux qui pourraient boucher les tuyaux.

Des petits malins pourraient-être tentés de mettre de l’eau salée ou du vinaigre pour abaisser le point de fusion de l’eau, mais ça laisse un dépôt au fond des tuyaux/gicleurs, risque de faire rouiller le mécanisme d’essuie-glaces, et l’eau salée est assez peu transparente.

Température de fusion

Les alcools présents dans le liquide lave-glace s’évaporent plus facilement que l’eau, et le réservoir présent dans les voitures n’est pas hermétique et est souvent soumis à la chaleur rayonnée par le moteur. Un autre problème est le fait de sprayer du liquide sur du givre va mélanger ce liquide au givre fondu, et diluer les alcools présents. Dans les deux cas, la concentration en alcools dans l’eau diminue, et le point de fusion va augmenter. Avec un climat tempéré en Europe, -5°C est fréquent, -10°C est occasionnel et <-15°C rare. On peut estimer -20°C comme une cible réaliste en ayant de la marge avec l’évaporation et la dilution.

Composition

Regardons ce que contient du liquide lave-glace du commerce :

• Sonax 03326020 (-20°C après dilution à 50%) :
  • Ethanol : 50~75%
  • Ethylene-glycol (Ethanediol) : 5~10%
  • Agents de surface anioniques : <5%
  • Parfums : traces
• Aral Klaresicht Winter (-20°C après dilution à 33%) :
  • Ethanol : 25~50%
  • Ethylene-glycol (Ethanediol) : 5~10%
• SMB-Auto 071180100 (-20°C pur) :
  • Ethanol : 20~30%
  • Ethylene-glycol : <5%
  • Agent de surface anionique (Dipropylene glycol n-butyl-ether) : <0.5%

Ça veut dire qu’il y a globalement de l’eau avec beaucoup d’éthanol, un peu d’éthylène-glycol et de quoi donner une “tension de surface” au mélange. L’ajout d’éthylène glycol est intéressant pour augmenter la viscosité du mélange, pour lubrifier les balais d’essuie-glaces et les rendre silencieux, mais a le défaut d’être polluant quand on le rejette tel-quel dans la nature.

Par curiosité, voyons-voir ce que contient du liquide vaisselle :

• Agents de surface anioniques : 5~15%
• Agents de surface régulateurs de pH : 5~15%
• Autres agents de surface : <5%
• Parfums : Traces

Mélange théorique

Si on dilue 1% de liquide vaisselle dans notre mélange, on aura entre 0.1~0.35% d’agents de surface pour espérer accrocher la poussière et faire glisser les essuie-glaces sans avoir trop de mousse.

Les propriétés du mélange eau-éthanol sont bien documentées, une température de fusion de -20°C correspond à une concentration de volume de 35 à 40%, ce qui approche les données des produits du commerce.

Mais où peut-on trouver de l’éthanol en grande quantité ? Le carburant E85 trouvable en France contient environ 85% d’éthanol, et le reste d’essence.

Mélange pratique

Une astuce, c’est que l’eau est miscible avec l’éthanol mais pas avec l’essence, formant une phase qui surnage quand on mélange du E85 avec de l’eau, et que l’on peut séparer. À noter que l’éthanol est dilué dans l’eau et que la densité du mélange est inférieure à celle de l’eau. Ça fait qu’il faut environ 5.7L de mélange pour obtenir 5.5L de produit.

Comme je n’ai pas d’instruments précis pour mesurer de grands volumes de liquide, je vais utiliser une balance pour graduer mon récipient avec de l’eau, et ensuite, viser une densité de 0.95 qui correspond à une concentration en volume de 35% d’éthanol.

On commence par mettre 2.75L de E85 dans le bidon, puis on ajoute environ 1L d’eau, on remue et on laisse décanter.

Ensuite, on va retirer la phase de 0.45L d’essence qui s’est formée. Pour une raison pratique, il plus simple de commencer à siphonner, puis de terminer précisément à la seringue. L’essence n’est pas contaminée et peut-être réutilisée dans un réservoir de voiture.

On va compléter en rajoutant de l’eau jusqu’au volume voulu, 5.7L ici, et on ajoute 50mL de liquide vaisselle.

Le mélange est directement utilisable une fois mélangé.

Oseille

Comme c’est censé être une “astuce de pauvre”, venons-en au coût pour 5.5L de liquide lave-glace -20°C :

• 3L de E85 : 1.89EUR (0.5 L d’essence valant 0.89 EUR ont été récupérés)
• 3.2L d’eau distillée : 0 EUR (récupérée en dégivrant un congélateur)
• 50mL de liquide vaisselle : 0.18 EUR

Total : 2.17 EUR C’est amusant quand on a du temps et ce n’est pas forcément rentable, mais la comparaison est facile contre les produits du commerce comparables vendus entre 5 et 8 EUR, et parfois beaucoup plus.

Autres astuces

• Un mélange éthanol-eau autour de 80%, sans restes d’essence fait un bon dégraissant volatile sans résidus.
• Ajouter de l’eau à un volume connu de E85 et mesurer le volume de la phase d’essence permet de mesurer la concentration d’essence dans l’E85 (théoriquement 15% d’essence et 85% d’éthanol en été). Dans mon cas, j’ai mesuré 16.7% d’essence ±1%, dans l’intervalle de la SDS (15~40%).

Sécurité

• Attention aux risques d’incendies avec l’éthanol (même mélangé à l’eau) et l’essence (surtout les vapeurs), manipulez dans un lieu ventilé sans source de chaleur ou d’étincelle/flamme à proximité.
• Attention en pipetant ou en siphonant à la bouche, l’essence est toxique. Il vaut mieux utiliser un tuyau transparent pour aspirer, ou idéalement amorcer le siphon en soufflant avec un second tuyau et un bouchon étanche.
• Ne pas utiliser de récipient pouvant-être confondus avec des récipients alimentaires.
• Lisez bien les MSDS en lien dans cet article avant de manipuler.
• Les seringues et récipients avec des joints butyle se dégradent au contact de l’essence, les seringues prévues pour purger les freins de vélo ont des joints compatibles

Références

• Munich - Wikipedia, Climate
• Sonax 03326020 MSDS
• Aral Klaresicht MSDS
• SMB-Auto 071180100 MSDS
• 1,2-Ethanediol - Wikipedia
• Esso E85 MSDS
• Ethanol Freeze Protected Water Solutions - Engineering Toolbox
• Ethanol-Water Mixtures - Densities vs Temperature - Engineering Toolbox
• Ultimate Making - Retapper sa Merguez de A à Z dans son jardin (Feat. Supercomtesse) - Youtube

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