Faire pétiller de l’eau plate

Voici une expérience simplissime pour illustrer un phénomène pas toujours évident à mettre en oeuvre : provoquer une effervescence dans une eau plate à température ambiante !

Alors, pour le vocabulaire, une effervescence, c’est lorsque tu ouvres une bouteille d’eau pétillante ou quand tu mets une aspirine dans l’eau : ça « petit-bulle ». Je viens d’inventer ce terme de « petit-buller ».

Voici une effervescence :

Et pour continuer le vocabulaire, température ambiante, c’est la température de l’atmosphère dans laquelle tu te trouves. Moi, j’habite à Kigali, il fait 25°C ici et ça va bien merci. Pas mal pour un début de mois de décembre, non ?

Pour en revenir à la manip en elle-même, c’est complètement par hasard que je me suis rendu compte du phénomène. Mon fils avait rempli les bouteilles d’eau à ras bord pour ensuite y enfoncer le bouchon en liège qui referme les bouteilles de manière standard chez nous. Il faut une sacrée force pour faire ça, enfoncer un bouchon en liège dans une bouteille d’eau remplie à ras bord… Ou alors il a de terribles compétences techniques. Bon, soit. Je tente de sortir le bouchon de la bouteille, je n’y arrive pas du premier coup… Je tire encore plus fort en râlant et j’observe avec surprise la choses suivante :

Oui, des bulles apparaissent dans la bouteille. La vie est nulle sans bulles alors j’arrête de râler. Ma soif d’eau disparaît pour laisser place à ma soif d’expériences et je recommence plusieurs fois la manip. Je te passe la partie où je manque de casser mes bouteilles et où j’ai renversé plein d’eau sans le faire exprès.

 

Une démarche expérimentale dans la cuisine

Le phénomène est reproductible, c’est à dire que j’arrive à répéter l’expérience plusieurs fois dans les mêmes conditions : bouteille pleine, température ambiante, bouchon hermétique et entouré d’eau en fine couche entre le liège du bouchon et la paroi du goulot de la bouteille.

Après avoir mouillé la chemise, le pantalon, la cuisine et bu un verre d’eau (ah ben oui, quand-même hein !), j’essaie de comprendre ce qui se passe, j’interprète les résultats de mon expérience. Une fois le bouchon soulevé, la pression dans la bouteille est inférieure à la pression atmosphérique et une effervescence apparaît. La pression est donc le facteur variable qui provoque l’effervescence. Les autres facteurs comme la température, le volume d’eau, forme de la bouteille restent stables au cours de l’expérience ; ils sont contrôlés et n’interviennent pas dans l’apparition du phénomène d’effervescence.

Alors, il faut bien discuter et conclure à un moment, non ? Concluons ! (et quand je parle de conclure, ce n’est pas ce que tu crois). Le changement de pression provoque l’effervescence et les gaz dissous dans l’eau passent à l’état gazeux. Aussi, une partie de l’eau liquide passe également à l’état gazeux quand elle est dépressurisée (quand on diminue la pression qui s’exerce sur elle). Les bulles formées sont donc un mélange de gaz (dioxygène, diazote, dichlore, dioxyde de carbone principalement) et de quelques molécules d’eau qui se sont évaporées.

Pourquoi la dépressurisation provoque-t-elle une effervescence ? Dans la bouteille, la pression des gaz dissous dans l’eau est en équilibre avec la pression atmosphérique. Si je dépressurise la surface de l’eau en soulevant le bouchon, les gaz dans l’eau seront à une pression supérieure aux gaz à la surface de l’eau… Pour régler ce déséquilibre (la nature n’aime pas les déséquilibres), les gaz dissous de l’eau vont passer à l’état gazeux, monter à la surface de l’eau et y augmenter la pression, jusqu’à l’équilibre des pressions (la nature aime bien équilibrer).

Ouf ! Voilà, ça n’a pas été évident d’expliquer tout ce qui se passe dans les bouteilles d’eau de ma cuisine et j’espère que tu as réussi à me suivre dans mes élucubrations expérimentales !

Bon, je laisse mon verre d’eau et je passe au café moi.

La seule précaution à respecter pour cette manip, c’est de ne pas faire tomber ou casser les bouteilles, tu sais que le verre pourrait te couper profondément en cas de maladresse !

Sproutch Lagrenouille 

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