PSSSHHHHHT !!!

Matériel supplémentaire

Les liquides contiennent souvent des substances dissoutes, et parmi ces substances on compte des gaz. Ainsi, vous aurez entendu parler de l'azote dissous dans notre sang, et du problème qu'il peut poser aux plongeurs qui remontent trop rapidement vers la surface après un séjour à grande profondeur. En effet, la quantité de gaz qu'on peut dissoudre dans un liquide dépend de la pression ambiante; quand un liquide est saturé en un certain gaz, il est possible de le sursaturer en augmentant la pression. C'est ce qui arrive aux plongeurs soumis aux fortes pressions du fond de la mer: il y a davantage d'azote dissous dans leur sang, et quand ils remontent trop vite la baisse de pression subite ne permet plus de maintenir l'état de sursaturation de l'azote, qui redevient alors gazeux et forme des bulles dans le sang et les tissus. Et là, il y a risque d'embolie et de dommages aux articulations. On donne le nom de maladie des caissons à ce type de problème causé par la dépressurisation, faisant référence aux pionniers du travail sous-marin qui travaillaient dans des caissons d'immersion.

De façon moins dramatique, ce phénomène de sursaturation permet de mettre des bulles dans les boissons gazeuses. On introduit du CO₂ sous pression dans un liquide qui est lui-même contenu dans une bouteille (ou une canette) fermée, et comme la pression dans le contenant est élevée et constante, le CO₂ reste bien tranquille en solution. Lors de l'ouverture du contenant, la baisse subite de pression permet à l'excès de gaz de s'échapper.

On aura bien sûr remarqué que le gaz ne disparait pas comme ça d'un coup dans l'atmosphère, rendant la boisson plate d'un seul coup: il s'échappe petit à petit en formant des bulles (d'où l'intérêt de la chose). Ces bulles, on l'aura aussi remarqué, ne se forment pas aléatoirement partout dans le liquide, mais à partir de point définis. Ces points sont appelés des sites de nucléation, et ils consistent en irrégularités dans la surface du contenant, dans des particules solides en suspension, ou même parfois dans des irrégularités dans la distribution moléculaire des composantes du liquide. Ce sont en tout cas des sites qui facilitent la transition entre les phases dissoutes et gazeuses du CO₂.

Dans la fameuse expérience des Mentos et du Coke Diète, un ou plusieurs de ces bonbons à la menthe est jeté dans une bouteille de boisson gazeuse. (N'importe quelle boisson gazeuse, préférablement froide, fera l'affaire; cependant, les Mentos aux fruits ne fonctionnent apparemment pas bien). La surface du bonbon, faite de sucre et de gomme arabique, contient semble-t-il une grande quantité d'irrégularités structurales qui servent de sites de nucléation. Le CO₂ peut donc commencer à former des millions de bulles simultanément, et soulevé par autant de gaz libéré d'un coup, le contenu de la bouteille fout le camp violemment par le goulot en créant un geyser qui fait la joie de tous les chimistes en herbe. Le fait que le bonbon soit lourd et coule au fond de la bouteille augmente l'efficacité du processus, car toute sa surface est ainsi exposée au liquide et la vague de bulles vient du fond du contenant. Le fait qu'il contienne aussi de la gomme arabique qui agit comme surfactant et réduit la tension de surface de l'eau, facilite aussi la transition du CO₂ de l'état dissous à l'état gazeux.