Boissons gazéifiée

[invited54f8534]

Bonjour,

Des questions qui ont l'air une peu stupides à premiere vu mais bon... comment un gaz peut se déssoudre dans l'eau? et pourquoi lorsque l'on dissoud un gaz dans un liquide tout ne s'echappe pas d'un coup mais petit a petit...?

Merci !
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[mach3]

comment un gaz peut se déssoudre dans l'eau?

tous les gaz ont une solubilité dans les phases liquides, de même que tous les liquides ont une "solubilité" dans la phase gazeuse. Tout ceci est régi par les tension de vapeur, entre autre.
Quand les molécules de la vapeur heurtent la surface du liquide, une certaine proportion passe et intègre le liquide. Inversement, l'agitation des molécules fait que celles situées proche de la surface peuvent être éjectées du liquide vers la phase vapeur. La probabilité d'éjection d'une molécule dépend bien sûr de sa nature et de la nature de ses proches voisines avec lesquelles elle est lié par des interactions (donc, pour résumer de la composition du liquide).
Il y a donc, à tout moment, un flux de molécules du fluide vers le gaz et du gaz vers le fluide. La nature et le nombre des molécules dans le flux net (différence des flux entrant et sortant) dépend des compositions de la vapeur et du liquide, de la température et de la pression. Si il y a un flux net, il n'est pas nécessairement de la même composition que les phases qui s'échangent ce flux, donc les compositions évoluent et le flux net également, jusqu'à ce qu'il devienne nul : on est alors à l'équilibre. A l'équilibre les pression partielles des constituants de la vapeur est alors égale à leur tension de vapeur, tension de vapeur qui dépend de la température, de la pression et de la composition de la phase liquide.

m@ch3

[mach3]

et pourquoi lorsque l'on dissoud un gaz dans un liquide tout ne s'echappe pas d'un coup mais petit a petit...?

Dans bien des cas la cinétique est relativement lente, et ce d'autant plus que l'on est proche de l'équilibre. Les flux en question dans le message précédent sont souvent faibles au regard de la quantité de matière dans les phases liquides et vapeur.
il y a pourtant des situations bien connues où le dégazage est brutal... par exemple si vous avez secoué votre boisson gazeuse avant de l'ouvrir, ou si vous faites chauffer de l'eau (les gaz dissous forme rapidement des bulles au fond de la casserole, et l'ébullition à 100°C qui survient ensuite n'est qu'un cas particulier de flux de matière d'une phase liquide à une phase vapeur), ou si vous remontez trop vide après une plongée en mer avec des bouteilles (le dégazage se produisant dans votre sang peut alors être fatal...)

J'avais laissé toute une prose sur les phénomènes de dégazage dans un fil ancien, je vous la reposterais quand je l'aurais retrouvée.

m@ch3

[mach3]

repost :

Une eau gazeuse est une solution sursaturée en gaz, c'est à dire qu'elle contient plus de gaz dissous qu'elle ne peut normalement en contenir. Une telle solution doit donc libérer son excès de gaz. Cela se produit via plusieurs mécanismes:
-tout d'abord le simple dégagement à la surface du liquide, trèèèèèèèès lent...
-ensuite la formation de bulles dans le liquide qui vont libérer leur gaz en éclatant à la surface, plus rapide...

Le problème de cette formation de bulle, c'est qu'il y a une barrière d'énergie à franchir pour qu'elles se créent. Plus la solution est sursaturée en gaz, plus cette formation, appelée "nucléation", est facile.
A très haute sursaturation, les bulles peuvent nucléer au milieu du liquide
A plus faible sursaturation, elles ne nucléent que sur les défauts de surface (rayures, piqures) et les impuretées
A encore plus faible sursaturation, elle ne nucléeent qu'à partir de défaut de surface ou d'impuretés qui présentent des petites cavités déjà remplie de gaz, c'est ce qu'on constate dans un verre de bière, de champagne : les bulles semblent toutes provenir de certaines points particuliers du verre. D'ailleurs dans un verre neuf (pas de rayures) et très propre, une boisson gazeuse ne fait quasiment pas de bulles, à l'inverse si ça bulle beaucoup, c'est que le verre est usé, soit qu'il est très sale...

Une autre manière d'aider cette nucléation et d'apporter de l'énergie à la solution, en l'agitant ou en la soumettant à des ultrasons par exemple.

Une bouteille de boisson gazeuse fermée est sous pression, et du fait de cette pression, elle contient plus de gaz qu'elle ne pourrait en contenir à pression ambiante. Lorsqu'on l'ouvre, on fait chuter la pression brusquement et la boisson est alors sursaturée en gaz. Le gaz va s'évacuer par formation de bulles, généralement par nucléation sur les défaut de surface de la bouteille, cela mousse donc légérement. Si on secoue la bouteille avant, on apporte de l'énergie, d'une part et on crée des cavités gazeuses sur la surface de la bouteille d'autre part : quand on ouvre, la nucléation et tellement plus facile que le dégazage est violent!
On peut réduire cet effet simplement en tapotant gentiment sur les parois de la bouteille pour décrocher le gaz des cavités et ainsi rendre la nucléation plus difficile.

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited54f8534]

Ha bah du coup vous avez répondu à ma future question du : d'où viennent les bulles dans une casserole d'eau en ébullition. merci