chaufferette rechargeable usb

On trouve dans le commerce des chaufferettes de poche qu’on place dans la poche ou dans un gant pour nous réchauffer quand il fait froid.

L’utilisation est assez simple : on place la chaufferette dans l’eau bouillante pour faire disparaître les cristaux puis on laisse refroidir le liquide.
Quand on a froid, on utilise une petite pièce métallique à l’intérieur de la bouillotte que l’on « clic » : le liquide se cristallise alors à vue d’œil et la bouillotte se met à chauffer pour environ une demi-heure. Une fois refroidie, il suffit de la replacer quelques minutes dans l’eau bouillante pour recommencer le cycle. Ils sont utilisables plusieurs centaines de fois, voire à l’infini.

une bouillotte magiqueune bouillotte magique avec un thermomètre qui chauffe
↑ la bouillotte avec le contenu liquide (1) et avec le contenu cristallisé (2)

Comment ça marche ?

Bien que l’on les présente comme « bouillotte chimique », le principe est entièrement physique : il n’y a pas de transformation chimique, ni de changement de phase (fonte et solidification). La réalité est un peu différente.

Le produit qui se trouve dans les chaufferettes est une solution sursaturée d’acétate de sodium. La concentration est telle que son point de saturation est situé à +54°C.
Quand on place la bouillotte dans l’eau chaude, l’acétate de sodium se dissout totalement.

En refroidissant en dessous de 54°C, on s’attend à ce que l’acétate de sodium précipite et cristallise. Mais ce n’est pas le cas et il reste totalement dissout : la solution est alors sursaturée.

La raison à cela, est que l’acétate de sodium ne peut pas cristalliser tout seul : il lui faut — comme l’eau pour geler — un point de départ, un élément déclencheur, une sorte de « coup de pousse » pour commencer à cristalliser. Tant qu’il n’y a pas ce phénomène déclencheur, le produit restera totalement dissout.
L’élément déclencheur, c’est le rôle de la pièce métallique : en la claquant, on crée une petite onde de choc qui va produire quelques cristaux d’acétate de sodium solide.
Ces cristaux de départ vont alors permettre à toutes les autres molécules de se cristalliser tout autour jusqu’à ce que l’ensemble de la chaufferette soit durcie.

Là où ça devient très intéressant pour nous, c’est que la cristallisation de l’acétate de sodium dégage de la chaleur : sa forme dissoute est plus énergétique que sa forme cristalline. Lors de la cristallisation, la différence d’énergie est libérée sous forme de chaleur et c’est cette chaleur qui est utilisée pour vous chauffer. La chaufferette agit alors un peu comme une « pile à chaleur » que l’on peut utiliser au moment voulu.

Ce procédé est un moyen comme un autre de stocker de l’énergie : le simple fait que l’acétate de sodium reste dissoute en dessous de son point de précipitation constitue une source d’énergie : la seule façon de récupérer l’énergie est de provoquer une solidification du produit, grâce à la pièce métallique.

Pour les amateurs de chimie, sachez qu’il est possible de faire de l’acétate de sodium chez vous avec du bicarbonate de soude, du vinaigre et de l’eau. Ces produits ne sont absolument pas dangereux et trouvables très facilement. La recette est là.