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
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 épinards rendent-ils vraiment plus costaud ?
Les épinards rendent-ils vraiment plus costaud ? « Mange tes épinards, si tu veux devenir fort ! » Enfant, nous avons tous entendu cette recommandation. Mais notre maman savait-elle r&ea
Savoir plus...
Ortie, pissenlit : les bienfaits des mauvaises herbes
Ortie, pissenlit : les bienfaits des mauvaises herbes Elles encombrent votre jardin, poussent dans la pelouse, entre les dalles de la terrasse ou contre les murs : ne jetez pas toutes les mauvaises herbes, certaines comme l
Savoir plus...Laboratoire de géo-patrimoine et géo-matériaux de l’Université Ibn Zohr : Les premiers secrets de la météorite martienne «Tissint» révélés
Laboratoire de géo-patrimoine et géo-matériaux de l’Université Ibn Zohr : Les premiers secrets de la météorite martienne «Tissint» révélés Enfin la m&ea
Savoir plus...
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...
STRUCTURAL EVOLUTION OF THE ANTI-ATLAS DOMAIN :AN OVERVIEW pour Yves Missenard
STRUCTURAL EVOLUTION OF THE ANTI-ATLAS DOMAIN :AN OVERVIEW pour Yves Missenard The Anti-Atlas represents the most important segments of the major Pan-African (≈0.5Ga) belt system&
Savoir plus...
Changement climatique : Quel scénario pour le Maroc en 2050 ?
Changement climatique : Quel scénario pour le Maroc en 2050 ? L’Institut royal des études stratégiques vient de publier son dernier rapport L’Institut estime que la sécurité alimentai
Savoir plus...
Sommet climat à Paris: 100 pays invités mais pas Trump
Sommet climat à Paris: 100 pays invités mais pas Trump Une centaine de pays ont été invités au Sommet de Paris sur le climat du 12 décembre mais « pour l’instant » pas le pr
Savoir plus...
COP 23 : les États sont d’accord… pour discuter
COP 23 : les États sont d’accord… pour discuter La COP 23 s'est achevé ce weekend sans clash, ce qui est déjà appréciable. Le bilan restera maigre mais quelques avancées sont
Savoir plus...
La Tribu Ait Tissint
La Tribu Ait Tissint Histoire d' Ait Tissint Tissint en berbère signifie "le sel", cela vient de l'eau de son oued légèrement salée. La tribu Ait Tissint est composée d'&
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...
Jebel el Kest: A stunning day in the Moroccan Anti-Atlas
Jebel el Kest: A stunning day in the Moroccan Anti-Atlas The ascent of Jebel el Kest in Morocco’s Anti-Atlas is a stunning day in remote mountains – one of the very best hill days. Cicerone’s Publisher, Jonathan Wil
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
