Cristallisation du sel dans une casserole

Quand on chauffe de l'eau salée, très rapidement, l'eau s'évapore et l'on voit apparaître au fond de la casserole une multitude de très petits cristaux. En revanche, quand on chauffe l'eau salée très doucement, alors de gros cristaux se forment. Pourquoi ?

On voudrait une explication simple, rapide… mais ce n'est pas possible, car le monde est ainsi fait que les choses sont parfois compliquées. En l’occurrence, une question aussi simple appelle  de très nombreuses réponses.

La première, simpliste, consiste à dire que les atomes de chlore et de sodium (on devrait dire « les ions », mais je ne veux pas compliquer) qui constituent le sel de table n'ont pas le temps d'aller s'agréger au premier germe cristallin formé, de sorte qu'ils cristallisent sur place. C'est simpliste, car les vitesses des molécules d'eau et des ions sont considérables, à la température de l'eau bouillante, et l'on doit plutôt imaginer l'eau salée comme un fourmillement plutôt qu'un lent ballet. Plus exactement, la vitesse moyenne d’agitation est d'environ 500 mètres par seconde (pensons environ 2000 kilomètres par heure), de sorte que l'on voit que les espèces atomiques ou moléculaires ont largement le temps de traverser la casserole. En revanche, elles n'ont pas la possibilité de se déplacer en ligne droite, puisque l'ensemble est très encombré, de sorte que l'explication donnée n'est pas suffisante.
De toute façon, il y a aussi ce fait que les cristaux croissent à des vitesses différentes, de sorte qu'il y en a de petits et de gros. Les atomes de chlore et de sodium  sont partagés entre la solution et les cristaux, et une plus grande surface d'un gros cristal correspond évidemment  à une possibilité d'agrégation supérieure, ce qui conduit à une croissance préférentielle des gros cristaux.

Mais, là encore, cette seule explication est insuffisante, et il faut considérer bien d'autres phénomènes. J'utilise surtout cette discussion pour interroger l'enseignement de la physico-chimie : devons-nous chercher des systèmes très exotiques pour nos cours, ou devons nous nous contenter de systèmes très simples, à partir desquels nous pouvons montrer que beaucoup de connaissance est nécessaire pour comprendre les phénomènes.

Saler viande ou poisson

Ce matin, une question :


En salant une vingtaine de minutes avant la cuisson, on évite une remontée "blanchâtre" disgracieuse.
Quel est le principe scientifique qui évite cette remontée ? 


Il faudrait fouiller la question, mais au  premier ordre, je propose de penser que les tissus musculaires des animaux  ("viande", "poisson") sont des assemblages de "fibres musculaires" jointives, sortes de tuyaux de tissu collagénique, collés entre eux par du tissu collagénique.
Dans ces tuyaux, de l'eau et des protéines. Ces tissus  sont irrigués par des vaisseaux sanguins, avec des dépôts de matière grasse.


Quand on coupe la viande, on doit pouvoir libérer des protéines, par les "tuyaux" ouverts. Quand on plonge la viande dans un liquide, les protéines sériques peuvent diffuser. Dans les deux cas, ces protéines chauffées dans l'eau, à l'intérieur de la viande, peuvent coaguler, formant une espèce d'écume. La matière grasse, elle, fond, et est libérée, venant flotter à la surface du liquide de cuisson.

Saler avant la cuisson ? Certainement de l'osmose a lieu : le sel fait sortir le liquide, avec des protéines, et l'on voit un resserrement des tissus, de sorte qu'une sorte de croûte se forme. Cette croûte n'est pas imperméable, mais elle limite sans doute certains échanges. D'autre part, comme les protéines sont sorties du tissu, elles peuvent coaguler à la surface, au lieu de sortir ensuite, et de coaguler disgracieusement.

Cela dit, cette description théorique est toute théorique... et je voudrais bien, d'abord, vérifier les faits. Quand on cuit un steak, on ne voit pas de remontrée blanchâtre disgracieuse.
Bref, examinons bien les faits avant d'interpréter !

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

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A propos de sel dans l'eau

Ce matin, un message :

Nous sommes un groupe de TPE qui travail sur un mythe urbain : "Le sel élève le point d’ébullition de l’eau". 

Ce qui implique que lorsqu'on fait chauffer de l'eau pour une cuisson il faut mettre le sel lorsque l'eau est chaude.
Nous avons fait des expériences en laboratoire pour tester plusieurs sels, plusieurs eaux et 2 quantités de sels.
 Nous avons aussi pu voir que les eaux sans sel atteignaient le point d'ébullition de l'eau plus rapidement que les eaux avec du sel de table. Donc cela confirme le mythe, sauf lorsque nous mettons une importante quantité de sel (8% contre 0,2%), Auriez vous une idée pour expliquer cela ?
L'eau de source, l'eau du robinet, l'eau déminéralisée et l'eau minérale sont les quatre eaux que nous avons étudiées. Pourquoi l'eau déminéralisée est-elle l'eau la moins efficace que les autres ? Et pourquoi l'eau de source est-elle la plus efficace ? Est-ce que les substances chimiques contenu dans l'eau du robinet ont des impacts sur le temps d'ébullition de l'eau ?
Le sel de table, le sel de Gérande et le sel noir d'Hawaï, le sel rose d'Himalaya et le sel bleu de Perse sont les sels que nous avons étudiés. Sont-ils tous des sels de mer ? Et y a t-il une différence entre le sel de mer et le sel gemme ? Nous avons pu constater que le sel noir d'Hawaï était le plus efficace lorsque l'eau contenait 0,2% de sel mais nous nous demandons pourquoi. Savez vous si le charbon a un impact sur l'ébullition ?

J'ai répondu à nos jeunes amis que leur résultat m'étonne... d'autant plus qu'ils donnent des valeurs sans indiquer d'incertitudes, de sorte que, sans doute, les répétitions n'ont pas été faites. 

D'autre part, j'avais moi-même fait les comparaisons expérimentales de façon TRES contrôlée, et je n'ai pas vu de différence significative : parfois, l'eau salée avant d'être chauffée mettait plus de temps à bouillir que l'eau chauffée  pure, puis additionnée de sel ; parfois, c'était l'inverse. 

Surtout, ces expériences méritent d'être faites de façon très contrôlée. Dans le message de nos jeunes amis, de nombreuses précisions manquent, car les biais sont possibles partout. 

Par exemple, ils ne signalent pas que l'ajout de sel diminue la température de l'eau, et que l'ajout de sel augmente la température d'ébullition. 

D'autre part, il faut comparer des choses comparables, et s'il est logique que de l'eau salée mette plus de temps à bouillir que de l'eau pure (il y a, dedans, la masse du sel, qu'il faut chauffer aussi), il vaut mieux comparer les deux cas suivants : 

- on prend une casserole, on y met une masse d'eau pesée (précision de la balance ?), puis on pose la casserole sur un dispositif de chauffage et l'on attend l'ébullition ; on ajoute le sel (ce qui fait tomber l'ébullition), puis on mesure le temps à partir duquel on a formé de l'eau salée bouillante

- on prend une casserole, on y met la même masse d'eau que précédemment, la même masse de sel que précédemment, on pose la casserole exactement au même endroit du système de chauffage (ou mieux, on ne bouge jamais la casserole, afin que le contact soit  le même), puis on attend l'ébullition. 

Bref, le résultat de nos jeunes amis est douteux, d'autant que, pour comparer des expériences répétées, il faudra avoir donné une moyenne et un écart-type, et avoir comparé les résultats par un test statistique (ANOVA, Student...). 

Plus généralement, on voit bien, ici, la nécessité d'une description très détailles des matériels et des méthodes. Une "expérience de laboratoire", ce n'est pas le fait qu'elle soit faite dans un laboratoire : il faut surtout qu'elle soit faite sans biais ! 

Enfin, pour le sel  noir de Hawai, je ne suis certain qu'ilest noirci par du charbon. Les sites qui décrivent ce sel évoquent aussi des laves, ce qui me semble plus plausible.

Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)

Vendredi, jour des questions que l'on emporte avec soi pour continuer à travailler

Vendredi, jour des questions. J'en ai mille, mais celle ci : du sel placé dans l'huile permet-il d'éviter le rancissement ? Certes, on sait que de l'eau de vie placée au-dessus de l'huile couvre l'huile d'une couche qui évite la pénétration de l'air dans l'huile, ce qui limite le rancissement, mais du sel ?
Le sel, il faut le dire, ne se dissout absolument pas dans l'huile. Même si l'on laissait du sel pendant un million d'années dans de l'huile, cette dernière ne serait pas salée. Et, d'autre part, le sel tombe au fond de la bouteille d'huile, contrairement à l'eau-de-vie qui, moins dense que l'huile, flotte à la surface.
Quel serait alors l'action du sel... en supposant qu'il en ait une ?

Dans un tel cas, il faut absolument faire l'expérience  ! 













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