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 méditerranéen
Climat méditerranéen Un climat se définit grâce à différentes données météorologiques. Les températures et les précipitations sont déterminantes en la
Savoir plus...
Recensement général de la population et de l’habitat: Coup de projecteur sur la population nomade
Recensement général de la population et de l’habitat: Coup de projecteur sur la population nomade Une partie de la population marocaine qui se fait habituellement discrète a été mise en lumi&e
Savoir plus...
Maroc : Appel pour la préservation des sites rupestres dans la région de Tata
Maroc : Appel pour la préservation des sites rupestres dans la région de Tata Les travaux d’une rencontre tenue, récemment à Tata, sur la préservation des sites rupestres de la province ont &e
Savoir plus...
Quel est le plus grand arbre du monde ?
Quel est le plus grand arbre du monde ? Découvrez quel est l'arbre le plus haut du monde et aussi quel est celui qui a le plus grand volume. L'arbre le plus grand du monde est le séquoia à feuilles d
Savoir plus...Les accacias du Maroc
Acacias du Maroc Au Maroc, quatre « acacias » existent à l’état spontané: Acacia gummifera, Acacia raddian, Acacia ehrenbergiana et Acacia albida. L’Acacia gummifera « gommi
Savoir plus...
Des chatons des sables filmés pour la première fois !
Des chatons des sables filmés pour la première fois ! Ne sont-ils pas craquants ? Ces trois chatons surpris dans le désert marocain alors qu'ils chassaient une gerbille sont des chats des sables, ou chats du
Savoir plus...
Herpétologie
Herpétologie Le terme herpétologie est hérité du grec ancien herpeton qui signifie « qui rampe ». Ainsi l'herpétologie est le domaine de la biologie qui étudie les reptiles et
Savoir plus...
Empreintes de dinosaures : la plus longue piste de sauropode est en France!
Empreintes de dinosaures : la plus longue piste de sauropode est en France! En 2009, la découverte d'empreintes d'un dinosaure gigantesque, à Plagne, dans le massif du Jura, avait été annoncé
Savoir plus...
Bien-être et santé par la nature
Bien-être et santé par la nature Arbres, fleurs, soleil nous entourent au quotidien mais nous n'imaginons pas à quel point ils jouent un rôle dans notre vie. Humeur, comportement, émotions d&eacut
Savoir plus...
L’Anti-Atlas marocain
L’Anti-Atlas marocain L’Anti-Atlas marocain constitue le domaine structural majeur du Sud du Maroc (Figure I-3). Il s’agit d&rs
Savoir plus...
CO2 dans l'atmosphère : une concentration record
CO2 dans l'atmosphère : une concentration record Avec 403 parties par million (ppm) de CO2 dans l'atmosphère en 2016, un record est battu, qui datait de plusieurs millions d'années. Pour réduir
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
