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
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...Zagora ...Shopping & Artisanat Draa..
Zagora ...Shopping & Artisanat Draa.. les sandales de Zagora Les sandales de Zagora appelé idoukane originaire de nom amazigh, sont des sondales que les maharistes et les randonneurs portes, mais se sont des sandale
Savoir plus...GEODYNAMIC EVOLUTION OF THE PAN-AFRICAN OROGENY
GEODYNAMIC EVOLUTION OF THE PAN-AFRICAN OROGENY Prof. Hervé Rezeau, Prof. Cyril Chelle-Michou & Prof. Michael Calder SEG Student Chapter of Geneva (Switzerlan
Savoir plus...Pierre Rabhi : "Cultiver son jardin est un acte de légitime résistance"
Pierre Rabhi : "Cultiver son jardin est un acte de légitime résistance" A 79 ans, Pierre Rabhi est plus remonté que jamais contre le saccage de l’environnement par la société de con
Savoir plus...Biodiversité : découverte de 163 nouvelles espèces le long du Grand Mékong
Biodiversité : découverte de 163 nouvelles espèces le long du Grand Mékong Le bassin du Grand Mékong n'a pas encore livré tous ses secrets. De nombreuses nouvelles espèces y sont d
Savoir plus...La Tribu Ida Oultite
La Tribu Ida Oultite Histoire d'Ida Oultite Ida Oultite est composée de trois tribus berbère du même origine: 1. Ida Garsmouk 2. Ida Baakil
Savoir plus...Fin de printemps à Safia (Photo-reportage)
Fin de printemps à Safia (Photo-reportage) Pas loin de la frontière Maroco-Mauritanienne, Safia est une station d’acclimatation éloignée de 350 km sur la route de Nouhadibou du sud de Dakhla. Cette stati
Savoir plus...Un lionceau des cavernes retrouvé en Sibérie
Un lionceau des cavernes retrouvé en Sibérie Deux ans après la découverte de deux lionceaux des cavernes en Yakoutie, un nouveau spécimen de cette espèce disparue il y a plus de 10.000 ans a
Savoir plus...Le gecko casqué
Le gecko casqué Le gecko casqué (Tarentola chazaliae) est un lézard de petite taille qui ne dépasse pas 10 cm de longueur. Il doit son nom à la forme de sa tête qui rappelle celle d’un c
Savoir plus...La genèse du relief : paroxysme hercynien et rajeunissement fini Tertiaire Pour J. Riser (l’Anti-Atlas)
La genèse du relief : paroxysme hercynien et rajeunissement fini Tertiaire Pour J. Riser (l’Anti-Atlas) 3L’histoire géologique de l’Anti-Atlas est aussi longue et complexe que celle du craton africain
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...