MISSION EXPÉRIMENTALE
VOLCAN DE SABLE

• Un bac pour récupérer le mélange
• Du sable légèrement humide
• Un petit récipient en plastique ouvert de 200 mL
• Un petit verre verseur et une cuillère doseuse
• Une cuillère à soupe rase de bicarbonate de sodium
• 30 mL d’eau
• 5 mL de liquide vaisselle
• Deux à trois gouttes de colorant alimentaire rouge
• 100 mL de vinaigre alimentaire à 5 % d’acidité
• Des lunettes de protection

Sécurité : l’activité se fait en présence d’un adulte, avec des lunettes de protection. Le récipient reste toujours ouvert : ne jamais le boucher ni le recouvrir. Après l’activité, récupérer les résidus dans le bac et nettoyer.

Ces quantités sont une proposition de montage. La quantité de mousse, sa durée et son trajet peuvent varier d’un essai à l’autre.

Direction prise par la mousse : …………………………………….

Ce qui semble accélérer ou freiner sa progression : …………………………………….

Influence du relief sur son trajet : …………………………………….

Par où la mousse descend ? Quels creux ou obstacles semblent la guider ? …………………………………….

La réaction entre le bicarbonate de sodium et le vinaigre, qui contient de l’acide acétique, produit un gaz : le dioxyde de carbone (CO₂).

Ce gaz forme de nombreuses bulles dans le liquide. Le liquide vaisselle stabilise ces bulles et favorise une mousse plus durable : pour la version mousseuse illustrée, il fait partie du matériel.

Lorsque la mousse occupe plus de place que le récipient, elle peut déborder et s’écouler sur le relief.

Le sable autour du récipient n’est pas un simple décor. La pente et les creux peuvent orienter l’écoulement. Sur le sable, l’infiltration du liquide influence aussi sa progression.

Cette expérience met donc en évidence trois notions :

• la production d’un gaz par une réaction chimique
• la formation d’une mousse et son débordement
• l’influence du relief sur un écoulement

Sur un volcan, les coulées de lave descendent les pentes. Leur trajet dépend notamment du relief : les vallées et les creux peuvent les canaliser, les obstacles peuvent les dévier.

L’analogie avec cette expérience se limite à ce point : le trajet d’un écoulement sur un relief.

La mousse n’a pas les mêmes propriétés qu’un magma : elle est froide, bien plus légère, ne se solidifie pas en refroidissant et une partie de son liquide s’infiltre dans le sable. Cette manipulation ne permet donc pas de prévoir le trajet d’une véritable coulée de lave.

Pour aller plus loin :
• American Chemical Society, « Gas Sudsation » (en anglais)
• Natural History Museum, « How to make a volcano » (en anglais)
• NASA JPL, « Lava Layering: Making and Mapping a Volcano » (en anglais)