Boisson gazeuse

[alaink]

Bonjour,
tout le monde connait le "gag" qui consiste a secouer une canette de boisson gazeuse fermee avant de la donner a ouvrir a une autre personne, dans l'espoir qu'elle s'eclabousse.

Je me demandais pourquoi le fait de secouer la canette AVANT de l'ouvrir rendait le degazage plus violent a l'ouverture.

Car c'est bien l'ouverture de la canette qui declanche le degazage du liquide qui, du fait de la plus faible pression atmospherique, ne peut plus dissoudre autant de gaz.

Quand on secoue la canette avant de l'ouvrir, tres peu de gaz devrait se liberer du liquide tant que la canette reste pressurisee, ce qui ne change pas grand chose a la quantité de gaz dissoute ou a la pression avant l'ouverture.

Alors comment expliquer cette reaction?
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[alaink]

Visiblement ma question ne passionne pas les foules...

[Cécile]

Si, mais je n'ai pas trouvé d'explication.

[Yoyo]

Salut,

a mon avis le fait de secouer la cannette/bouteille provoque une liberation du gaz (d'ailleur sur les bouteilles transparente tu vois la mousse se former, si la bouteille t'echappe des mains et tombe par terre).
Donc tu augmente bien de maniere significative la pression interne de la bouteille, d'ou une liberation plus forte du gaz a l'ouverture.

De plus je ne pense pas me tromper en disant que la pression interne de la bouteille au repos n'est certainement pas maximale, sinon la moindre elevation et la bouteille eclaterait. Cela implique donc qu'il reste de la marge pour une augmentation de pression. La pression au repos devant etre calculee afin de limiter le degazement du liquide.

Yoyo

[A voir en vidéo sur Futura]

[Cécile]

a mon avis le fait de secouer la cannette/bouteille provoque une liberation du gaz

Oui, mais pourquoi ? La réponse ne me semble pas simple.

[invite96ea64f3]

Salut vous aut',

Peut etre que au repos, les bulles sont reparties uniformement dans le liquide est que quand on agite une canette, les bulles se mettent en mouvement et celles qui sont a l'interface liquide-atmosphere de la canette se craquent et le gaz s'echappent dans l'atmosphere de la canette.
Houla, c'est un peu confus tout ca, et de plus c'est juste une hypothese, je ne suis pas du tout sur de moi.

[Yoyo]

Bon apres pas mal de recherche j'ai trouve des bribs d'info ici ou la que j evous livre (je precise que je ne peu pas confirmer ou non les affirmations ci dessous)

Le remplissage des boissons gazeuses s'effectue a 19C (ou moins) a raison de 8 g/CO2/L.

en ce qui concerne le degazage:

La gazéification est produite en forçant du dioxyde de carbone à se
dissoudre dans l'eau sous pression. Agitez la canette et vous créez
des milliers de bulles microscopiques. Chaque bulle offre une petite
surface où le CO2 peut rapidement sortie de la solution, ce qui
potentiellement peut engendrer une mousse abondante si jamais vous
ouvrez la canette prématurément.

mais il est aussi note que :

Pour être plus précis, à condition que que la canette soit déjà à l'équilibre, l'agiter ne va pas causer un changement notable de la pression. Si une bouteille à été ouverte puis refermée elle ne sera plus à l'équilibre. Agiter la bouteille fera alors augmenter la pression. Si on la laisse au repos elle va lentement revenir à l'équilibre de toute façon, mais ceci peut prendre plusieurs heures si on ne l'agite pas.

La bière, les colas et autres boissons gazeuses contiennent du dioxyde de carbone qui est maintenu en solution dans le liquide par la pression. En fait il réagit avec l'eau pour former un acide faible qui augmente le goût de la boisson. Si cette dernière est restée au repos durant un long moment, le gaz dissous va être en équilibre avec le gaz au-dessus du liquide. L'agitation ne va pas causer de changement dans la pression tel qu'on puisse le détecter à la main.

ainsi

Alors, pourquoi la canette mousse si violemment après avoir été agitée? Ceci est causé par les bulles générées par l'agitation. Celles-ci se multiplient et gonflent quand la canette est ouverte.

Je en sais pas si ca tiens la route ou pas

Yoyo

[alaink]

Donc si je resume, la difference entre une canette secouee et une canette non secouee est la presence de million de micro-bulles qui attendent leur heure (l'ouverture de la canette) pour grossir...

Ce qui veut aussi dire que la chute de pression (l'ouverture) ne crée pas les bulles, mais fait grossir celles pré-existantes dans le liquide.

Je suppose que si l'on n'ouvre pas la canette, les micro-bulles devraient disparaitre apres un certain temps et on devrait se retrouver dans l'etat anterieur.

Merci de vos reponses! Je me disais bien que c'etait surement une question passionnante (du moins pour certains... )

Dans le meme ordre d'idee, j'ai recu un e-mail decrivant un accident avec de l'eau chauffee dans un micro-onde.
Si je resume:
Une personne a voulu chauffer de l'eau jusqu'a ebullition dans une tasse avec un four a micro-ondes. Apres un certain temps, l'eau ne semblant pas bouillir, cette personne a sorti la tasse du four. Apres quelque secondes, l'eau a lui a litteralement "explosé" au visage, le brulant gravement.
L'explication donnée dans le mail etait que la temperature de l'eau depassait le point d'ebullition mais du fait du mode de chauffage, il n'y avait pas assez de "defauts" ou de turbulences pour faire germer des bulles dans la masse liquide. Le fait de perturber l'eau, ou l'insertion d'une cuillere ou d'un sachet de thé declanche la creation massive de bulles.
Ceci semble arriver plus frequemment avec une tasse neuve (dont la surface interne est lisse) avec une faible quantite d'eau.

Est-ce que certains d'entre vous ont entendu parler de ce phenomene et est-ce que l'explication donnee est la bonne?

[Cécile]

L'explication donnée dans le mail etait que la temperature de l'eau depassait le point d'ebullition mais du fait du mode de chauffage, il n'y avait pas assez de "defauts" ou de turbulences pour faire germer des bulles dans la masse liquide. Le fait de perturber l'eau, ou l'insertion d'une cuillere ou d'un sachet de thé declanche la creation massive de bulles.
Ceci semble arriver plus frequemment avec une tasse neuve (dont la surface interne est lisse) avec une faible quantite d'eau.

Est-ce que certains d'entre vous ont entendu parler de ce phenomene et est-ce que l'explication donnee est la bonne?

Je connaissais ce phénomène sous une autre forme : l'eau qui est refroidie en dessous de 0°C ne gèle pas forcément, car il n'y a pas de germe de cristallisation qui apparaît lorsque cette eau est très pure et est dans un récipient exempt de défauts. On peut, paraît-il, refroidir ainsi jusqu'à -30 °C environ de l'eau liquide. Ce phénomène s'appelle surfusion, et il est très étudié car il apprend beaucoup aussi bien sur la structure de l'eau que sur la cristallisation, etc.
Je crois que la surfusion existe pour de nombreuses substances, mais qu'elle est particulièrement importante dans l'eau.
On peut comprendre que ce soit la même chose pour l'ébullition. Les bulles aussi se forment plus facilement sur les défauts (cf. les bulles de champagne qui prennent beaucoup naissance sur les saletés de la flute).

Quant aux bulles dans la canette, ce qui a été dit est très intéressant, mais n'explique pas totalement le phénomène (en tout cas, c'est pas clair pour moi). A priori, lorsque la canette est au repos et fermée, il doit y avoir un équilibre liquide-gaz : il y a du gaz sous pression dans le goulot, et du gaz dissous dans le liquide. Je comprends que des bulles s'échappent lorsqu'on ouvre la canette : la pression diminue brutalement, et le gaz dissous n'est plus stable. En revanche, je comprends moins pourquoi, lorsqu'on secoue une canette fermée, des bulles se forment.

en tout cas, la question d'Alain est bien intéressante.

[Ryuujin]

ne serais-ce pas un équilibre métastable ; cad un équilibre qui ne correspond pas à un minimum d'un potentiel thermo et qui évolue donc vers un nouvel équilibre suite à une perturbation même minime ( cf aussi la surfusion de l'eau ) ?

Pour ce qui est du dégazage, il y a aussi un phénomène d'auto-stimulation, comme cela a été précisé ci-dessus ; les bulles servent de germes au dégazage.

[mach3]

salut,

je suis d'accord avec Ryuujin, il y a une histoire d'equilibre métastable dont on sort en créant une perturbation. Le fait de secouer la boisson gazeuse augmente le nombre de centre de nucléation (des microbulles) du CO₂, et l'ouverture déclenche leur croissance (je crois que c'est en gros ce qui a été dit avant). En fait la boisson gazeuse est stable tout pendant qu'on ne l'ouvre pas : un équilibre est instauré. Si on ouvre, on fait chuter la pression et donc la solubilité de CO₂, la boisson devient donc sursaturée (donc métastable voire plutot instable) et ne demande qu'à dégazer. Cependant si il y a peu de lieu de nucléation ce dégazage sera peu intense. En revanche si on a secoué... pshhhhhhhhhttt!!!

m@ch3

[FC05]

Il faut considérer deux aspects des transformations, la thermodynamique et la cinétique.

La thermodynamique permet de calculer quel est l'état le plus stable, celui vers lequel on doit aller (état d'équilibre).

La cinétique permet de savoir à quelle vitesse on va atteindre cet équilibre.

Dans le cas qui nous interesse, si on ouvre une bouteille non agitée on se retrouve hors équilibre, mais le CO2 est relaché lentement.
Si la bouteille a été agitée, le liquide est rempli de petites bulles qui servent d'amorce au dégagement de CO2 qui devient plus rapide et en plus il s'effectue au sein même du liquide ... ça mousse !

En remarque :

- ce n'est pas parce qu'une réaction doit se faire qu'elle se fait. Les diamants devraient se transformer en graphite, il le font ! ... à une vitesse infiniment nulle

- les gaz étant plus solubles dans les liquides froids, les phénoménes de dégazages sont plus violent quand le champagne n'est pas assez frais.

[invitebe64e04b]

le co2 mélangé a l eau chasse les autres gazs comme l azote et l oxygène. Au repos le dioxygène se situe au dessus du liquide, une fois mélangés, la dynamique de "répulsion" se reproduit, ça boue ,le liquide restant est maintenant appauvri en ces éléments.On le dit désaéré.

[remyb]

Est-ce que vous voyez une explication scientifique qui justifie qu'en retournant la canette ou en tapant quelques petits coups dessus, on peut "déamorcer" sa canette secourée ? (voir video ci-dessous)

http://www.dailymotion.com/video/xa3...coca_lifestyle
http://www.francetudiant.com/videos/?v=iIs_QkJS5EU
Les seules pistes que je vois sont :
- celà doit accélérer la remonté des bulles en suspension dans le liquide.
- cela élimine les bulles du fond de la canette (les bulles du bas sont les plus "dangereuses" car lors de leur remontée elles entraînent avec elles plus de gaz dissout)
(ou alors ces videos sont des trucages...)

[invite2313209787891133]

Bonjour

Je pense que ça décolle simplement les bulles sur les parois.
Ce n'est pas tant l'augmentation de la taille des bulles par différence de pression qui augmente le dégazage, mais plutôt le trajet des bulles dans le liquide qui améliore le transfert entre phases.

On s'en rend facilement compte en observant les bulles dans un verre d'eau gazeuse: On a des toutes petites bulles au fond qui croissent lentement, celles ci se détachent à partir d'une taille "critique" et leur taille augmente alors très rapidement au fur et à mesure qu'elle monte dans le liquide. L'augmentation de volume est bien plus importante que ne le provoquerait un changement de pression (le CO2 se diffuse dans la bulle).