L'eau est bien composée de deux liquides !
Les étonnantes propriétés de l'eau liquide viennent bien de ce qu'elle fluctue entre deux états distincts, comme le montrent de nouvelles études menées à basse température à l'aide des rayons X. Ces deux fluides peuvent se séparer dans certaines conditions.
Aux yeux des physiciens et des chimistes, l'eau possède des propriétés singulières, même sans évoquer son rôle évident pour nous, organismes vivants. En effet, lorsque la pression ou la température varient dans certains intervalles, la densité, la chaleur spécifique, la viscosité et la compressibilité de l'eau varient à l'inverse du comportement d'autres liquides. Ainsi, l'eau se dilate quand elle gèle : voilà pourquoi les glaçons flottent à la surface d'un verre d'eau. La densité de l'eau est en fait maximale vers 4 °C, ce qui explique pourquoi les fonds des lacs et des rivières sont occupés par des eaux à cette température, qui sont plus denses et donc plus lourdes à volume égal. Il en est généralement de même au fond des océans, mais pas toujours car la salinité de l'eau peut intervenir.
Il y a quelques mois, une équipe internationale de chercheurs, dont plusieurs sont en poste à l'université de Stockholm, avait publié un article faisant état de travaux portant sur la structure de l'eau lorsqu'elle passe de l'état de glace amorphe à celui d'un liquide. Les physiciens avaient utilisé une technique de diffraction des rayons X employée en cristallographie. Les mesures semblaient confirmer une théorie expliquant que l'eau liquide, même si on n'y rencontre que des molécules H2O, est en fait un mélange complexe de deux liquides.
L'eau à 4 °C est plus dense que la glace qui la surplombe. Le glaçon flotte. Mieux, dans certaines conditions de pression et de température, l'eau doit se séparer en deux phases liquides macroscopiques alors qu'elle est en général un mélange complexe. © Stockholm University
L'eau pourrait se séparer en deux phases liquides
Plusieurs des membres suédois de l'équipe à l'origine de cette découverte publient aujourd'hui les résultats d'autres travaux sur les mystères de l'eau dans un article de Science. Des sources laser de rayons X au Japon et en Corée du Sud ont été mises à contribution pour étudier le comportement et la structure de l'eau en état de surfusion. Elle conserve alors son état liquide à pression ambiante mais à des températures qui peuvent être à plusieurs dizaines de degrés en dessous de 0 °C. Des chocs peuvent alors toutefois conduire à une prise en glace très rapide.
L'eau se dilate d'autant plus rapidement avec une variation de température qu'elle est froide et en dessous de 4 °C. Le phénomène est censé être maximal à -44 °C. C'est à cette température que ces chercheurs ont mené leurs expériences pour étudier la prise en glace.
Elles ont confirmé que l'eau était bien un mélange complexe oscillant perpétuellement entre deux liquides différents. Mais surtout, les chercheurs en tirent la conclusion que les deux liquides entre lesquels l'eau fluctue peuvent en fait se séparer en deux phases de densités différentes, comme le ferait l'eau et l'huile comme l'explique dans une vidéo Anders Nilsson, professeur de physico-chimie à l'université de Stockholm.
En bonus, ces travaux ont montré des différences selon que l'eau était ou non de l'eau lourde, donc de formule D2O, où D désigne un isotope de l'hydrogène, le deutérium. Ces différences doivent provenir d'effets quantiques résultant de l'influence des noyaux d'hydrogène sur les cortèges d'électrons.
Publié le 28/12/2017
Source Web: futura-sciences
Les articles en relation
Climat : un coup de froid sur l'Europe dans les décennies à venir ?
Climat : un coup de froid sur l'Europe dans les décennies à venir ? L'ONU estime qu'il y a peu de chance que les objectifs de la COP 21 soient atteints et que le réchauffement climatique se restreigne
Savoir plus...
Barrages : quels sont leurs avantages et leurs inconvénients ?
Barrages : quels sont leurs avantages et leurs inconvénients ? Un barrage artificiel bâti en travers d'un fleuve ou d'une rivière peut avoir plusieurs usages : pour la production d'électricit&ea
Savoir plus...
Le curcuma fait ce que la chimio ne peut pas faire: il bloque naturellement la croissance du cancer
Le curcuma fait ce que la chimio ne peut pas faire: il bloque naturellement la croissance du cancer Le curcuma est une ancienne médecine ayurvédique qui a été utilisée pendant des siècles dan
Savoir plus...
Comment sécuriser la ressource hydrique
Comment sécuriser la ressource hydrique Trois nouveaux axes en phase d’être déployés Priorité au dessalement et au recyclage des eaux usées La rareté de l’eau gagne p
Savoir plus...
Tanger : Le patrimoine historique et naturel en péril
Tanger : Le patrimoine historique et naturel en péril L’état de la plupart des monuments et sites archéologiques de la ville est déplorable La société civile à Tanger tire la
Savoir plus...
Moussems et Féstivals
Moussems et Féstivals Moussems et fêtes traditionnelles au Maroc : Moussems, fêtes musulmanes ou familiales, les festivités marocaines égrènent les saisons, rompent la monotonie quotidienne
Savoir plus...
Les Moussems et les Manifestations sociales et culturelles
Les Moussems et les Manifestations sociales et culturelles Le moussem n’est pas que chevauchées et agapes, foules colorées, danses artistiques, ais il constitue aussi l’événement régiona
Savoir plus...
Les données structurales : un vieux socle aux formes puissantes (Anti-Atlas) pour J. Riser
Les données structurales : un vieux socle aux formes puissantes (Anti-Atlas) pour J. Riser La chaîne de l’Anti-Atlas est un immense voussoir dont l’ossature, dans sa partie occidentale et centrale, est consti
Savoir plus...
A short overview of the Anti-Atlas, Morocco
A short overview of the Anti-Atlas, Morocco DR.Hervé Rezeau, DR.Cyril Chelle-Michou & DR.Michael Calder SEG Student Chapter of Geneva (Switzerland) &nb
Savoir plus...
Que voit une mouche ?
Que voit une mouche ? Les yeux de mouche sont gros, ils prennent toute la place sur la tête de l'insecte et sont rouge vif. Cela veut-il dire que la mouche voit rouge et en grand format ? Pas tout à fait, mais sa vis
Savoir plus...
La météorite du Sahara vient bien de Mars
La météorite du Sahara vient bien de Mars Un fragment de 28,5 g de la météorite martienne de Tissint. Crédit : J.-L. Dauvergne/Ciel et Espace Photos. Ciel & Espace vous l'annonçait
Savoir plus...Les tags en relation
En savoir plus sur " Hydrogéologie et Sciences de la terre "
Consulter les vidéos de " Hydrogéologie et Sciences de la terre " Consulter les photos de " Hydrogéologie et Sciences de la terre " Consulter les publications de " Hydrogéologie et Sciences de la terre " Consulter les éditions de " Hydrogéologie et Sciences de la terre " Consulter les communications de " Hydrogéologie et Sciences de la terre "Recherche du site
Recherche avancée / SpécifiqueVulgarisation à l'hydrogéologie
Hydrogéologie et Sciences de la terre Qu'est-ce que l'hydrogéologie? Hydrogéologie et TSGJB - AMDGJB Gestion de l’eau – Changement Climatiques Gestion de l’eau – stress hydrique
Géoparc et Recherche Scientifique
Le coins de l’étudiant
Blog Géoparc Jbel Bani
Dictionnaire scientifique
Plus de 123.000 mots scientifiques
Les publications
Géo parc Jbel Bani
Circuits & excursions touristiques
cartothéques
Photothéques
Publications & éditions
