Poivre dans l'eau

De Wikidebrouillard.

Version actuelle en date du 17 novembre 2015 à 15:19

Présentation de l'expérience

Du poivre qui flotte et s'enfuit devant le liquide vaisselle ?

Cette expérience amusante met en évidence la tension superficielle de l'eau.

Matériel

• Un pic à brochette
• Quelques gouttes de liquide vaisselle
• De l'eau
• Du poivre
• Une soucoupe ou une assiette creuse

L'expérience

En vidéo

La manipulation

• Verser de l'eau dans la soucoupe (ou dans l'assiette)
• Déposer le poivre uniformément à la surface de l'eau
• Tremper le pic à brochette (ou son propre doigt) dans le liquide vaisselle
• Toucher la surface de l'eau avec le pic à brochette(ou le doigt)

Que voit-on ?

Dès que l'on dépose le produit vaisselle à la surface de l'eau avec le pic à brochette, le poivre se disperse et s'éloigne du pic.

Explications

De manière simple

Lorsque que l'on met du poivre sur l'eau, celui-ci flotte car la tension superficielle à la surface de l'eau lui permet de flotter. Lorsque l'on met son doigt dans l'eau sans le mettre en contact avec du liquide vaisselle, rien ne se passe. Mais si on trempe son doigt ou un pic à brochette dans le produit vaisselle, celui-ci diminue la tension superficielle de l'eau et change l'organisation de la surface de l'eau, ce qui déplace le poivre.

Pourquoi le poivre se disperse-t-il au contact du produit vaisselle ?
La tension superficielle est une tension qui existe entre deux interfaces (ici solide/liquide). À la surface de l'eau, les molécules d'eau forment une membrane tendue. Ce phénomène est appelé tension superficielle (voir la définition dans Wikipédia).
En touchant la surface de l'eau avec du détergent à vaisselle, on affaiblit la tension superficielle, cet effet se propage et le poivre se disperse, car la tension superficielle sur le bord du plat est supérieure à celle que l'on retrouve au centre; le poivre est donc attiré vers le bord du plat. Le liquide vaisselle est un agent tensioactif, c'est à dire qu'il modifie la tension superficielle entre deux surfaces (dans ce cas-ci en l'abaissant). Un agent tensioactif est amphiphile, il comporte une partie qui est attirée par l'eau, que l'on dit hydrophile et polaire, et une partie qui est repoussée par l'eau, que l'on dit hydrophobe et apolaire.

Allons plus loin dans l'explication

Le liquide vaisselle est comme le savon un détergent aux propriétés tensioactives (Liens vers Wikipédia).

Liens avec d'autres expériences

Expériences sur le Wikidébrouillard

• balade thématique sur la tension superficielle
• Fleur de papier capillaire est une expérience amusante mettant en scène directement la force engendrée par la tension superficielle.
• Trombone qui flotte est une analogie de l'insecte qui marche sur l'eau, une expérience très amusante.
• Savon,à quoi ça sert? est une ouverture qui permet de comprendre les effets du savon sur deux phases non miscibles
• Lait_psychedelique
• Propulser un bateau avec du savon ?
• Fil conducteur

Autres expériences

• Expériences sur la tension superficielle sur Imagina Science

Applications : liens avec le quotidien

Pourquoi utilisons nous du produit vaisselle?
L'eau tend à glisser et à former des gouttelettes sur la vaisselle sale. C'est dû à la tension superficielle de l'eau et à la présence de graisse sur la vaisselle.
Comment permettre à l'eau de mouiller davantage la vaisselle ? C'est simple : en brisant la tension superficielle avec de l'eau chaude ou du produit vaisselle. L'eau et le liquide vaisselle peuvent alors déloger la saleté et les graisses.

Comment prendre en compte l'aspect environnemental en faisant la vaisselle ?
Voir article dans Ekopédia projet d'encyclopédie pratique traitant des techniques alternatives de vie.

La tension superficielle permet de répondre à d'autres questions comme :

• Pourquoi certains insectes comme la gerris marchent sur l'eau ?
• Pourquoi la rosée ne s'étale pas sur les pétales de fleurs ? Explications de la capillarité dans Wikipédia
• Comment se forment les bulles de savon ?

Catégories

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