L'eau qui migre ?

Un commentaire dans ce blog : 

Est-ce que les molécules d'eau peuvent d'évaporer à des températures suffisamment négatives? Est-ce dû à la synérèse ou est-ce la nature qui fait en sorte de régler l'humidité ambiante entre le produit et l'air ambiant ?


Commençons par le dire un peu différemment : l'eau (plutôt que les molécules d'eau) peut-elle s'évaporer à des températures négatives ? La réponse est oui, et il suffit de mettre un morceau de viande dans un sac plastique bien fermé au congélateur pour s'en apercevoir :  après quelques semaines, il y a de la glace dans le sac et la viande a perdu de son eau.

C'est d'ailleurs le même procédé qui permet à certaines populations péruviennes d'éliminer l'eau des pommes de terre en les montant en altitude.

Il s'agit d'un phénomène nommé sublimation et qui correspond précisément à au passage direct de l'état solide (la glace dans la viande) à l'état gazeux, puis de nouveau à l'état solide (la glace dans le sac, hors de la viande).

Dans les cours de chimie, on montre cela avec de l'iode, lequel se présente sous la forme de paillettes cristallisées violettes. Quand on enferme ces paillettes dans un récipient fermé et que l'on chauffe doucement, il n'y a pas de passage par l'état liquide et l'on voit des cristaux apparaître sur le haut du récipient.

Cela a-t-il un rapport avec la synérèse ?

Non car la synérèse est tout autre chose : c'est l'apparition par exemple de gouttelettes d'eau à la surface d'une sauce blanche que l'on a conservé au réfrigérateur.

En effet, la sauce blanche doit sa viscosité à des grains d'amidon gonflés,  mais quand on la refroidit, les molécules d'amylose et d'amylopectine  de l'amidon forment un réseau solide et la sauce gélifie.

Au cours du temps, le gel se resserre et l'eau qui est emprisonnée vient perler à la surface,  un peu comme on voit des gouttes d'un liquide rouge apparaître à la surface d'une viande que l'on fait sauter en la chauffant, donc, par la partie inférieure : la viande se contracte et son eau en sort.

Or on n'oublie pas que la viande est formellement un gel puisque c'est bien un solide qui est empli d'un liquide (70 % d'eau environ).

On correspondant me demande également si le phénomène a quelque chose à voir avec une propension de la nature à s'égaliser en quelque sorte.

Je crois comprendre que mon correspondant a en tête le fait qu'un composé concentré diffusera dans un liquide, de sorte qu'en fin de processus, la concentration soit plus égale partout.

Pour autant, la nature n'a pas de propension à égaliser les concentrations : dans d'autres circonstances, cela n'aurait pas lieu.

Le mécanisme principal n'est donc pas une espèce de volonté à l'égalité, mais bien plutôt le mouvement aléatoire des molécules à l'état liquide ou gazeux.

Si l'on enferme de l'eau dans un récipient fermé, à une température particulière, il y aura une répartition des molécules d'eau entre le liquide et la vapeur qui le surmonte ; cette répartition sera "dynamique", en ce sens que les molécules passeront sans cette du liquide au gaz, et du gaz au liquide, et la proportion d'eau dans la phase gazeuse dépendra de la température de l'ensemble.

Dans les phénomènes à considérer dans ce débat, il y a également l'osmose, qui est toute autre chose et je renvoie à d'autres billets à ce propos.