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 vraies couleurs du dinosaure Sinosauropteryx
Les vraies couleurs du dinosaure Sinosauropteryx Des paléontologues de l'université de Bristol confirment leur déduction d'il y a sept ans : les couleurs de Sinosauropteryx, le premier dinosaure à
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...
La gerboise du désert
La gerboise du désert « La gerboise du désert est un rongeur aux longues pattes postérieures dotées de trois doigts lui permettant de faire des bonds de plus de 3 m. Les gerboises fouissen
Savoir plus...
Le Maroc veut classer Jebel Irhoud parmi les sites archéologiques et historiques mondiaux
Le Maroc veut classer Jebel Irhoud parmi les sites archéologiques et historiques mondiaux Le Maroc travaille actuellement pour classer Jebel Irhoud (centre du Maroc), endroit où ont été découverts d
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...
En marge de la COP22: Regards sur les réfugiés climatiques
En marge de la COP22: Regards sur les réfugiés climatiques Les associations œuvrant dans la migration foisonnent. Certaines structures sont susceptibles d’allier la cause migratoire à celle climatique
Savoir plus...
Les bienfaits du basilic
Les bienfaits du basilic Le basilic est une plante annuelle que l'on peut cultiver facilement en pot ou en pleine terre. En été, il égaiera vos salades de tomates. Découvrez les bénéfices
Savoir plus...
Appel à la protection des gravures rupestres de Nâama
Appel à la protection des gravures rupestres de Nâama Découverte en 1847 par une expédition française, la station de Tiout, dans le Sud de la wilaya de Naâma, date de plus de 8 000 ans avant J.
Savoir plus...
Vie sexuelle des mantes religieuses : elle le décapite puis se reproduit avec !
Vie sexuelle des mantes religieuses : elle le décapite puis se reproduit avec ! La mante religieuse est connue pour sa tendance à dévorer ses partenaires sexuels. Mais saviez-vous que, même décapit&e
Savoir plus...
Sur la vague du nouveau Maroc
Sur la vague du nouveau Maroc Mettre le pied une deuxième fois sur le sol marocain répondait pour nous cinq à une soif de mieux connaître ce pays qui nous hante et nous attire avec ses mille couleurs, ses s
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
