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
Comment nourrir les oiseaux en hiver ?
Comment nourrir les oiseaux en hiver ? Que ce soit en installant des mangeoires dans le jardin, sur la terrasse ou bien en leur jetant des miettes de pain, le geste de nourrir les oiseaux, en hiver ou en été, semble nat
Savoir plus...
COP 23 : où en est l'accord de Paris ?
COP 23 : où en est l'accord de Paris ? À Bonn, en Allemagne, vient de s'ouvrir la « Conférence des parties » numéro 23, avec les États-Unis en vedette surréaliste, pr&eacu
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...
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...
Des chiens en laisse à la Préhistoire !
Des chiens en laisse à la Préhistoire ! Dans les scènes de chasse de deux sites d'art rupestre d'Arabie saoudite datant du prénéolithique, des dizaines de chiens sont gravés en compag
Savoir plus...
Comment le caméléon change-t-il de couleur ?
Comment le caméléon change-t-il de couleur ? Le caméléon est célèbre pour sa capacité à changer de couleur et à se camoufler dans son environnement. Mais comment fait-il
Savoir plus...
Le Géoparc Jbel Bani et Foum Zguid, à la porte du désert, la pastèque menace la nappe phréatique
Le Géoparc Jbel Bani et Foum Zguid, à la porte du désert, la pastèque menace la nappe phréatique A 170 km d’Ouarzazate, à Foum Zguid, c’est la porte du désert. Le tourisme
Savoir plus...
Aidez la Nasa à nommer cet étonnant astéroïde
Aidez la Nasa à nommer cet étonnant astéroïde Aux confins du Système solaire, à plus de 6,5 milliards de kilomètres de la Terre, l'énigmatique 2014 MU69 attend son surnom. La
Savoir plus...
Le record de chromosomes détenu par un papillon maghrébin
Le record de chromosomes détenu par un papillon maghrébin Dans tout le règne animal, l’espèce qui comporte le plus grand nombre de chromosomes est un papillon du Maroc : l’azuré de l&rsq
Savoir plus...
Quels sont les bienfaits du miel ?
Quels sont les bienfaits du miel ? Célébré par les civilisations anciennes, le miel était considéré comme un aliment sacré. Véritable mine de nutriments, il est remarquablement
Savoir plus...
Réchauffement climatique : les prévisions du Giec étaient trop optimistes
Réchauffement climatique : les prévisions du Giec étaient trop optimistes D'ici 2100, la Terre pourrait se réchauffer de 15 % de plus que la pire des prédictions du Giec (Groupe d'experts in
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 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
