Questions to the experts
Matière et matériaux
Pourquoi la langue reste collée sur le métal froid ?
Un élève s'est collé la langue sur une clôture de métal, par une température d'environ -10 °C.
Il désire savoir quel phénomène explique que sa langue est restée collée au métal ?
Au contact du métal à basse température la salive présente à la surface de la langue s'est solidifiée, ce qui veut dire que les molécules d'eau sont devenues liées les unes aux autres de façon rigide. La surface du métal est également recouverte d'un film d'eau provenant de l'atmosphère humide; ce film est adhérent au métal aussi bien à l'état liquide (à température supérieure à 0°) qu'à l'état solide (à température inférieure à 0°) par suite de l'existence de forces de liaison (liaison de Van der Waals) entre les molécules d'eau et les atomes de la surface du métal (ou la peinture qui le recouvre).
Quand la langue touche le métal, les molécules d'eau de la surface de la langue viennent au contact des molécules d'eau de la surface du métal ; ces molécules deviennent toutes liées rigidement par suite de la température inférieure à 0° si bien que le métal, l'eau et la langue deviennent liés ensemble ce qui équivaut au collage de la langue.
A -10°, la salive devient de la glace et cette couche de glace soude la langue à la paroi froide. Beaucoup de garnements ont fait cette expérience en léchant une glace sortant tout droit du congélateur. Le seul problème est celui du décollage, qui doit être pratiqué sans violence, en versant de l'eau tiède.
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L'explication est à la fois simple et compliquée.
Simple : la langue est collée par la salive gelée. La salive a pu geler en raison de la température très basse et de l'épaisseur du métal de la clôture qui s'est trouvée en mesure d'absorber la chaleur de la langue de notre infortuné expérimentateur...
Compliquée pourquoi la salive gelée colle-t-elle, alors qu'on glisse (on ne se colle pas !) sur du verglas ?...
On peut dire deux choses "simples"
1°) les molécules de la muqueuse buccale et de la salive ont beaucoup d'affinité et cette affinité perdure à l'état solide ; elles sont liées chimiquement (par le genre de liaisons qui font que les molécules d'eau aiment rester proches l'une de l'autre, de sorte que l'eau est difficile à volatiliser par rapport à d'autre liquides comme l'éther)
2°) les papilles qui recouvrent la langue et la salive glacée forment un enchevêtrement solide, de sorte qu'il y a une liaison mécanique.
Reste une question plus délicate pourquoi la salive colle-t-elle à la clôture ?... Les phénomènes d'adhésion sont passionnants et toujours d'actualité voir Pierre-Gilles de Gennes.