Equilibre des gaz en solution

[invitea5a3a751]

Bonjour,
Je suis heureux de découvrir ce site si riche et complet.
Voilà si je suis venu ici c'est que j'ai une petite question concernant les gaz dans le vin. Naturellement le vin contient du CO2 (produit naturel de la fermentation) et s'enrichi au fil des mouvements et de son élevage d'O2. Il est courant d'entendre les professionnels du vin dire que plus un vin est saturé en CO2 moins il aura tendance à contenir de l'O2.
Ma question est donc de savoir si cette affirmation est juste. J'ai en effet appris que les gaz parfaits "co habitent" indépendamment dans un liquide.
Pour info un vin jeune contient environ 1 600 mg/L et le taux de saturation d'un vin se situe à 8,4 mg/L.
Avez vous une idée qui m'éclairerait?
Merci d'avance pour vos lumières.
Chube34
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[LPFR]

Bonjour.
Je pense que les chimistes sont mieux qualifiés pour répondre à des questions de solubilité.
Vous devriez poser la question aussi dans le forum de chimie.
Je pense (mais c'est du "pif") que même si les gaz peuvent cohabiter, la saturation de chaque gaz diminue quand la concentration de l'autre augmente.
Et ceci indépendamment de la pression partielle des gaz en contact avec la surface du liquide.
Au revoir.

[mach3]

Les concentrations des gaz inertes en solution, comme le diazote ou l'argon, sont en général seulement dépendantes de leur concentration dans l'air en équilibre avec la solution : il n'interagissent que peu avec la solution et on peut dire qu'ils ne font que passer (en gros le nombre de molécule de ces gaz par volume de liquide est à peu près le même que le nombre de molécule de ces gaz en phase vapeur). Si on augmente la quantité d'argon et diminue la quantité d'azote dans l'atmosphère on fait la même chose dans la solution (mais un peu plus lentement car les gaz diffusent plus lentement dans la phase liquide).

C'est plus compliqué avec les gaz capables d'interactions plus fortes avec la solution. C'est le cas de CO₂ et O₂. En solution aqueuses leur solubilité est telle qu'on trouvera plus de molécules dans un volume de liquide que dans un même volume de vapeur : la solution interagit avec eux et les retiens partiellement. Je ne connais pas vraiment le mécanisme pour O₂, mais pour CO₂ il est bien connu : il réagit partiellement réversiblement avec l'eau pour former l'ion hydrogénocarbonate et un l'ion hydronium (acide).
Est-ce que la présence de CO₂ empêche l'O₂ d'entrer, je ne sais pas mais je ne pense pas.
J'intuite cependant un mécanisme. Dans le vin, l'O₂ oxyde l'éthanol en acétaldéhyde puis acide acétique (vinaigre) (et il doit aussi oxyder d'autres composés responsables de la saveur et donc les dégrader), l'acidité due au CO₂ doit ralentir ou géner la réaction d'oxydation : l'O₂ peut donc entrer mais son effet serait affaibli.

Dans l'attente d'une confirmation...

m@ch3

[invitea5a3a751]

Bonjour Mach, LPFR et les zotres,
D'abord un grand merci de vous pencher sur mon problème.
Dans mon 1er message je parlais de la saturation à 8,4 mg/L dans le vin. Il s'agit de l'O2 à 20°C.
Ce petit détail étant dit, je voudrais juste apporter une autre précision quant au mécanisme de l'O2 dans le vin. Il y a d'abord dissolution (plus importante à température basse) puis consommation qui dépend elle aussi de la température. A l'inverse de la dissolution elle se fait plus rapidement à temp élevée. Le phénomène de dissolution doit s'appliquer au CO2 aussi c'est le cas de la bouteille de Champagne placée au frigo.
Pour ce qui est des composés du vin comme l'éthanol > éthanal , c'est un phénomène utilisé par la micro oxygénation des vins. L'éthanal ayant alors le rôle de pont entre composés phénoliques (tanins et anthocyanes). Pour ce qui est du vinaigre il faut passer par un intermédiare comme les bactéries acétiques (le SO2 devrait calmer tout ce petit monde).
Mais je m'éloigne du sujet.
Voilà ce que j'ai pu trouver en glanant ici ou ailleurs: "si solution saturée en CO2, seuls 9% d'O2 sera transféré". Reste à savoir où se situe la saturation en CO2. (La bulle de CO2 se remplierait d'O2?!)...
Pas facile ce truc!

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
La solubilité des gaz augmente quand la température diminue. C'est pour cela que les mers froides sont plus riches en oxygène (et en vie végétale et animale) que les mers tropicales.
La saturation de CO2 dépend de la pression de CO2 dans l'atmosphère en contact avec le liquide. Je crois qu'à pression suffisamment élevée, le CO2 (liquide) est miscible en toutes proportions avec l'eau. Cela veut dire qu'il n'y a pas vraiment de limite. Ou que la limite ne dépend que de la pression.
Mais ça ne répond pas au problème de la co-solubilité de deux gaz à pression totale constante.
Avez-vous posé la question aux chimistes?
A+

[invitea5a3a751]

Re,
Merci LPFR, non je n'ai pas fait le pas d'aller chez les chimistes... j'y file
à+

[obi76]

J'ai déplacé en chimie.

Pour la modération,

[invitea5a3a751]

Ok, merci je pensais pourtant avoir frappé à la bonne porte ... j'ai mis un nouveau fil en chimie... peut être doublon?!

[Gramon]

j'ai déjà répondu sur l'autre fil, mais ce ne sont pas exactement les mêmes question.

pour le vin, je pense qu'il y a aussi le facteur fermentation qui entre en compte, l'oxygène peut être consommé par des levures pour respirer. (donnant du CO₂).

sinon quelqu'un a parlé de CO₂ liquide, celui-ci est formé à haute pression, (dès quelque chose comme 8 bar), et il n'est pas miscible avec l'eau. Il ne faut pas confondre le CO₂ liquide avec le CO₂ dissous qui comme son nom l'indique est lui présent en solution.