Pourquoi l’eau ne gèle pas toujours à 0 degré ?

A l’école on apprend que l’eau gèle à 0°C, ce qui est vrai dans la plupart des cas. Mais si on prend de l’eau pure, on peut facilement la conserver liquide au congélateur à – 10 degrés, à condition de ne pas la brusquer (car sinon elle se transforme immédiatement en glace).

Dans la nature aussi, plus précisément dans l’atmosphère, il est courant que l’eau liquide conserve son éat liquide même si sa température est inférieure à zéro. Un nombre considérablesd’autres facteurs influent sur la température de transformation en glace, parmi lesquelles la présence d’impuretés ou encore un champ magnétique.

Des chercheurs de l’université de Francfort ont voulu savoir jusqu’à quelle température pouvait descendre l’eau pure sans geler.

Initialement en simulant sur ordinateur le comportement de milliers de molécules d’eau, ils avaient prédit, en tenant compte de la vitesse/température de formation des cristaux de glace, que l’eau devait être à -48 degrés pour ne plus pouvoir se maintenir à l’état liquide.

Aujourd’hui, après avoir fait l’expérience, la réponse est légèrement différente. Pour obtenir la réponse à leur interrogation ils ont observé de près l’évaporation de minuscules gouttelettes d’eau pure projetées dans une chambre à vide. Sachant que pour connaitre leur température il faut observer leur taille qui renseigne sur leur degré d’évaporation.

Résultat, l’eau sous forme de gouttelettes d’eau pure conserve son état liquide jusqu’à -42,5°C.

L’eau en surfusion, c’est-à-dire toujours liquide en dessous de 0 °C, ne se transforme en glace que si ses molécules s’organisent pour former des pyramides à quatre faces. Quand les conditions sont réunies il se forme d’abord sune sorte de glace intermédiaire, à la structure à mi chemin entre la glace et le liquide.

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