Eau

3.4118721461489 (2190)
Posté par seb 23/03/2009 @ 11:08

Tags : eau, energie, economie

Dernières actualités
Dassault Aviation : la vente de Rafales au EAU avance. - Boursorama
(CercleFinance.com) - Dans un communiqué, l'Elysée s'est félicité 'de l'avancée' des négociations en cours avec les Emirats Arabes Unis (EAU) 'pour l'acquisition de soixante avions Rafale'. C'est le gouvernement de la fédération des Emirats Arabes Unis...
La Ruée vers l'eau s'invite à « Hautmont - Belle-Ile » - La Voix du Nord
Le premier concert a lieu vendredi soir, et cette année, l'opération La Ruée vers l'eau s'invite elle aussi à la fête. Faire d'une pierre deux coups, c'est un peu l'idée retenue par Benoît Meurens, de la société Tour des sites qui organise cette...
Le 6e Forum mondial de l'eau aura lieu à Marseille - Actualités News Environnement
Le 6e Forum mondial de l'eau aura lieu à Marseille. Le Conseil mondial de l'eau (CME) a retenu la candidature de la France et de Marseille pour organiser et accueillir le 6e Forum mondial de l'eau, en 2012, une une reconnaissance de la « culture de...
Eau. Un collectif de protection des captages créé - Le Télégramme
Les intervenants considèrent unanimement que la préservation des captages d'eaux souterraines constitue la priorité des actions publiques à mener pour garantir aux communes une autonomie dans leur approvisionnement durable en eau potable....
Crash Air France Vol 447 : cette fois-ci, une fuite d'eau? - NeRienLouper.fr
En tout cas, dans le JDD, “une source informée” laisserait penser que l'origine du crash pourrait être une fuite d'eau. Cette fuite d'eau, selon la source du JDD, aurait entraîné la dislocation de l'appareil. Une fuite d'un circuit d'eaux usées aurait...
Suez Environnement se renforce en Jordanie - Le Figaro
En plein désert, à 40 kilomètres au sud d'Amman, l'usine de Wadi Ma'In dessale 128 000 m3 d'eau par jour, un tiers de la consommation des habitants de la capitale jordanienne. Au nord, le site d'As Samra, cerné de maigres oliviers, est lui aussi posé...
Après le homard de Jeff Koons, un jet d'eau et des architectes à ... - Le Monde
Après le homard de Jeff Koons dont l'oeuvre kitsch avait défrayé la chronique, le château de Versailles et ses jardins accueilleront à l'automne un jet d'eau, une femme nue ou des statues d'architectes contemporains, créés par le plasticien français...
Les pilotes bombardiers d'eau de Marignane déposent un préavis de ... - AFP
MARSEILLE (AFP) — Les pilotes de la Sécurité civile de Marignane (Bouches-du-Rhône) ont déposé vendredi un préavis de grève pour le 25 juin, réclamant la publication de textes réglementaires annoncés par la ministre de l'Intérieur, at-on appris samedi...
L'eau, révélateur de citoyenneté - l'Humanité
Avec son festival (27-28 juin), le Val-de-Marne se veut un laboratoire au service de l'eau. Festif, citoyen et solidaire seront, de nouveau, les ingrédients du festival de l'Oh, qui se déroulera les 27 et 28 juin sur les bords de la Seine et de la...
Chateau d'eau. Dégustation de fruits sous la halle - Le Télégramme
Jeudi après-midi, des élèves de l'école du Château-d'Eau ont participé à une séance de «croque fruits», organisée par Flo Primeur, sous la halle de la place des Fusillés. Ils ont pu découvrir et déguster fruits et agrumes de saison, issus,...

Eau

À température ambiante, la densité de l'eau liquide augmente avec la baisse de la température, comme les autres substances.

L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus. Le corps humain est ainsi composé à 60 % d’eau (pour l'adulte, et 70 % chez les nourrissons). L’eau se trouve en général dans son état liquide et possède à température ambiante des propriétés uniques : c’est notamment un solvant efficace pour la plupart des corps solides trouvés sur Terre — l’eau est quelque fois désignée sous le nom de « solvant universel ». Pour cette raison, l’eau qu’on trouve sur Terre n’est qu’ exceptionnellement un composé chimique pur. La formule chimique de l’eau pure est H2O. L’eau « courante » est une solution d' eau et de différents sels minéraux ou d'autres adjuvants. Les chimistes utilisent de l' eau distillée pour leurs solutions, cette eau étant pure à 99%, il s'agit d'une solution aqueuse. L'expression 'solvant universel' est sujette à maintes précautions, les « cailloux » n'étant, par exemple, non-solubles dans l'eau dans la plupart des cas.

Près de 70 % de la surface de la Terre est recouverte d’eau (97 % d’eau salée et 3 % d’eau douce dans différents réservoirs), essentiellement sous forme d’océans mais l’eau est aussi présente sous forme gazeuse (vapeur d’eau), liquide et solide. Ailleurs que dans les zones humides plus ou moins tourbeuses ou marécageuses, dans les mers et océans, l'eau est présente dans les lagunes, lacs, étangs, mares, fleuves, rivières, ruisseaux, canaux, réseaux de fossés ou de watringues… ou comme eau interstitielle du sol. La circulation de l’eau au sein des différents compartiments terrestres est décrite par le cycle de l'eau. En tant que composé essentiel à la vie, l’eau a une grande importance pour l'Homme (voir géopolitique de l'eau pour plus de détails). Source de vie et objet de culte depuis les origines de l'homme, l'eau est conjointement, dans les sociétés d'abondance comme la France, un produit de l'économie et un élément majeur de l'environnement.

Le terme eau dérive du latin aqua via les langues d'oïl comme par exemple les mots ewes. Le terme aqua a été ensuite repris pour former quelques mots comme aquarium. Un mélange aqueux est un mélange dont le solvant est l'eau. Le préfixe hydro dérive quant à lui du grec ancien ὕδωρ (hudôr) et non pas de ὕδρος (hudros) lequel signifie « serpent à eau ».

L'eau a été trouvée dans des nuages interstellaires dans notre galaxie, la Voie lactée. On pense que l'eau existe en abondance dans d'autres galaxies aussi, parce que ses composants, l'hydrogène et l'oxygène, sont parmi les plus abondants dans l'univers.

La forme liquide de l'eau est seulement connue sur Terre, bien que des signes indiquent qu'elle soit (ou ait été) présente sous la surface de la lune Encelade de Saturne et à la surface de Mars.

Le cycle de l'eau (connu scientifiquement sous le nom de cycle hydrologique) se rapporte à l'échange continu de l'eau entre l'hydrosphère, l'atmosphère, l'eau des sols, l'eau de surface, la nappe phréatique, et les plantes.

Par exemple, au sommet de l'Everest, l'eau bout à environ 68 °C, à comparer aux 100 °C au niveau de la mer. Réciproquement, les eaux profondes de l'océan près des courants géothermiques (volcans sous-marins par exemple) peuvent atteindre des températures de centaines de degré et rester liquides.

Pour la plupart des substances, la forme solide est plus dense que la phase liquide ; ainsi la substance pure sous sa forme solide sera immergée dans un récipient rempli par la substance pure sous sa forme liquide. Par contre un bloc de glace ordinaire flottera dans un récipient rempli d'eau car la glace est moins dense que l'eau liquide. C'est une propriété caractéristique très importante de l'eau. À température ambiante, la densité de l'eau liquide augmente avec la baisse de la température, comme les autres substances. Mais à 3,98 °C, l'eau atteint sa densité maximale, et lorsque l'eau refroidit davantage jusqu'à 0 °C, l'eau liquide, dans les conditions normales de température et de pression, se dilate pour devenir moins dense. La salinité et la pression changent ce comportement. Aussi l'eau de mer ne gèle qu'à des températures plus basses pour former la banquise. L'eau des glaciers antarctiques forme des icebergs dont la salinité est plus faible et dont les propriétés diffèrent de celle des plaques de la banquise. Si l'eau lorsqu'elle gèle devient moins dense, elle augmente de volume. Il ne faut pas négliger l'importance du phénomène car il joue un rôle important dans l'écosystème sur Terre. Par exemple, si l'eau était plus dense lorsqu'elle gèle, les lacs et les océans situés dans un environnement polaire devraient geler (de haut en bas). Ceci se produirait parce que la glace se déposerait au fond des lacs et du lit des rivières, et le phénomène nécessaire au réchauffement (voir ci-dessous) ne pourrait pas se produire en été, puisque la couche chaude en surface serait moins dense que la couche glacée du dessous. Le fait que ceci ne se produit pas est significatif pour le bon fonctionnement des systèmes naturels.

Néanmoins, l'expansion inhabituelle, due à la liaison hydrogène, de l'eau au moment de la congélation qui a lieu dans les conditions habituelles pour les systèmes biologiques à 4 °C au-dessus du point de congélation offre un important avantage pour la vie en eau douce l'hiver. L'eau froide en surface augmente de densité et coule, définissant ainsi des courants de convection qui refroidissent l'ensemble de la masse d'eau, mais quand la température de l'eau descend à 4 °C, l'eau en surface voit sa densité diminuer et il se forme une couche de surface froide qui finalement est destinée à geler. Puisque la convection de l'eau entre 0 °C et 4 °C est bloquée par ces effets de densité, n'importe quelle grande étendue d'eau a la couche d'eau la plus froide en surface, loin du fond.

En quantité, l’activité humaine qui consomme le plus d’eau traitée est l’agriculture, avec 68 % de la consommation, viennent ensuite la consommation humaine (24 %), l'industrie (5 %) et la production d'énergie (3 %).

L’agriculture est le premier secteur de consommation d’eau, notamment pour l’irrigation. En France, environ 70 % de l’eau sert à l’agriculture.

L’eau est aussi utilisée dans beaucoup de processus industriels et de machines, tels que la turbine à vapeur ou l’échangeur de chaleur : on peut ajouter à cela son utilisation comme solvant chimique. Le rejet d’eau utilisée dans l’industrie et non traitée, provoque des pollutions. La pollution inclut les rejets de solutions (pollution chimique) et les rejets d’eau de refroidissement (pollution thermique). L’industrie a besoin d’eau pure pour de multiples applications, et elle utilise une grande variété de techniques de purification à la fois pour l’apport et le rejet de l’eau.

C’est parce que les combustibles se combinent avec l’oxygène de l’air qu’il brûlent et dégagent de la chaleur. L’eau ne peut pas brûler, puisqu’elle est déjà le résultat d’une combustion : celle de l’hydrogène avec l’oxygène.

Elle éteint le feu pour deux raisons, la première étant que lorsqu’un objet est recouvert d’eau, l’oxygène de l’air ne peut pas parvenir jusqu’à lui et activer sa combustion ; la seconde, et c’est la principale, est que l’eau peut absorber et retenir une grande quantité de chaleur lorsqu’elle se vaporise. De ce fait, la température de l’objet qui brûle s’abaisse au-dessous de son point d’ignition.

L’eau a longtemps revêtu plusieurs aspects dans les croyances et les religions des peuples. Ainsi, de la mythologie gréco-romaine aux religions actuelles, l’eau est toujours présente sous différents aspects : destructrice, purificatrice, source de vie, guérisseuse et protectrice.

L’eau revêt cet aspect-là notamment lorsqu’on parle de fin du monde ou de genèse. Mais cela ne se limite pas aux religions monothéistes. Ainsi, dans l’épopée de Gilgamesh, une tempête qui dura six jours et sept nuits était à l’origine des inondations et de la destruction de l’humanité. Les Aztèques ont eux aussi cette représentation de l’eau puisque le monde du Soleil d’Eau placé sous le signe de l’épouse de Tlaloc est détruit par un déluge qui rasera même jusqu’aux montagnes. « Et l’Éternel dit : J’exterminerai de la face de la terre l’homme que j’ai créé, depuis l’homme jusqu’au bétail, aux reptiles, et aux oiseaux du ciel ; car je me repens de les avoir faits. », c’est par cela qu’est désignée la fin du monde dans la genèse judéo-chrétienne, et d’ajouter : « Les eaux grossirent de plus en plus, et toutes les hautes montagnes qui sont sous le ciel entier furent couvertes. » (La genèse, (VI, 7)/ (VII, 19)). Le mythe des aborigènes d’Australie est, quant à lui, attaché à l’idée de punition et non pas de destruction, puisqu’une grenouille géante aurait absorbé toute l’eau et asséché la terre mais aurait tout recraché en rigolant aux contorsions d’une anguille.

Cet aspect donne à l’eau un caractère presque sacré dans certaines croyances. En effet, outre la purification extérieure que confère l’eau, il y a aussi cette faculté d’effacer les difficultés et les péchés des croyants à son contact, et de laver le croyant de toute souillure. Les exemples sont nombreux allant de la purification dans le Gange dans l’hindouisme (où beaucoup de rituels sont exécutés au bord de l’eau tels que les funérailles), ou les ablutions à l’eau dans l’Islam jusqu’au baptême dans le christianisme ou l’initiation des prêtres shintoïstes.

Outre l’aspect purificateur, l’eau s’est étoffée au cours des siècles et des croyances d’une faculté de guérison. Plusieurs signes de culte et d’adoration datant du néolithique ont été retrouvés près de sources d’eau en Europe. Longtemps, des amulettes d’eau bénite ont été accrochées à l’entrée des maisons pour protéger ses occupants du Mal. On considère que le contact avec certaines eaux peut aller jusqu’à guérir de certaines maladies. L’exemple le plus proche est celui du pèlerinage à Lourdes en France où chaque année des milliers de gens se rendent pour se baigner dans sa source chaude. Parmi les cas de guérison par l’eau de Lourdes, 67 ont été reconnus par l’Église catholique. Du point de vue de la science, les propriétés curatives ont été démontrées puisque, aujourd’hui, l’hydrothérapie est courante dans les soins de certaines maladies.

Bien que les sciences aient démontré que l’eau était indispensable à la vie, la mythologie avait bien avant établi le rapport entre l’eau et la naissance. Ainsi, plusieurs dieux et déesses romains et grecs sont issus des eaux : ainsi Océan, un Titan, le fleuve qui entoure le monde et son épouse Téthys, une titanide, tous deux issus de l’eau donnèrent naissance aux dieux fleuves et à plus de trois milles Océanides, leurs filles. D’autres plus célèbres ont leur vie liée à l’eau tels Vénus (« celle qui sort de la mer »), Amphitrite (déesse de la mer), Poséidon ou Nérée (divinité marine).

À l’origine, un décimètre cube (litre) d’eau définissait une masse de un kilogramme (kg). L’eau avait été choisie car elle est simple à trouver et à distiller. Dans notre système actuel de mesure – le système international d’unités (SI) – cette définition de la masse n’est plus valable depuis 1889, date à laquelle la première Conférence générale des poids et mesures définit le kilogramme comme la masse d’un prototype de platine iridié conservé à Sèvres. Aujourd’hui à 4 °C, la masse volumique est de 0,99995 kg∙dm-3. Cette correspondance reste donc une excellente approximation pour tous les besoins de la vie courante.

Le système centigrade (à ne pas confondre avec le degré Celsius, ci-dessous) fixe le degré 0 sur la température de la glace fondante et définit comme degré 100 la température de l’eau en ébullition sous pression atmosphérique normale. L’échelle est ensuite divisée en 100°. C’est ainsi que la température du corps humain est en moyenne de 37°.

Le système Fahrenheit fixe le point de solidification de l’eau à 32 °F et son point d’ébullition à 212 °F.

Le kelvin est une mesure absolue de température thermodynamique qui est égale à 1/273,16 fois la température du point triple de l’eau.

Le système Celsius est défini arbitrairement par une translation de 273,15 K par rapport au kelvin, pour se rapprocher au plus près du degré centigrade.

La protection de ce bien commun qu'est la ressource en eau a motivé la création d'un programme de l'ONU (« UN-Water »), et d'une évaluation annuelle « Global Annual Assessment of Sanitation and Drinking-Water  » (GLAAS), coordonné par l'OMS.

En France, les nombreux acteurs de l'eau et leurs missions diffèrent selon les départements et les territoires. Il existait 5 polices de l'eau aujourd'hui coordonnées par les MISEs (Missions interservice de l'eau). Les Agences de l'eau sont des établissements publics percevant des redevances qui financent des actions de collectivités publiques, d'industriels, d'agriculteurs ou d'autres acteurs pour épurer ou protéger la ressource en eau. La distribution d'eau potable est un service public gérée au niveau communal ou EPCI, soit directement en régie, soit déléguée à une société privée (affermage, concession). L'ONEMA remplace le conseil supérieur de la pêche, avec des missions étendues. La nouvelle Loi sur l'Eau et les Milieux Aquatiques (LEMA) de 2007 modifie en profondeur la précédente loi et traduire dans la législation française la Directive Cadre de l'Eau (DCE) européenne.

La France est le pays des grandes entreprises de l'eau (Suez, Véolia...), qui prennent un importance mondiale depuis les années 1990, mais sous l'égide du Grenelle de l'Environnement (suivi d'un grenelle de la mer, en cours), et de personnalités telles que Riccardo Petrella.. la question de l'eau comme bien public reste posée. Un colloque a en 2009 porté sur la régulation et une plus grande transparence des services d’eau en France.

De l’eau potable ou relativement pure est nécessaire à beaucoup d’applications industrielles et à la consommation humaine. Les humains ont besoin d’eau sans trop de sels et autres impuretés, comme des produits toxiques ou de bactéries pathogènes.

L’épuration, ou assainissement, est l’activité qui consiste à épurer les eaux usées issues de l’activité industrielle, des usages domestiques, ou autres, avant leur rejet dans la nature. Ce processus est de plus en plus nécessaire, afin d’éviter la pollution et les nuisances sur l’environnement. Une des techniques qui est préconisée le plus souvent est la désinfection par rayons ultraviolets, qui permet, sans produit, de désinfecter en profondeur l'eau. Bien plus que le chlore ou l'ozonation...

Les montagnes couvrent une part très importante des surfaces de la terre. En Europe, elles couvrent 35,5 % du territoire total (90 % en Suisse et en Norvège) et plus de 95 millions d’Européens y vivaient en 2006. Elles sont de véritables châteaux d’eau et jouent un rôle capital dans la gestion des ressources aquifères car elles concentrent une part importante des précipitations et tous les grands fleuves et leurs principaux affluents y prennent leur source.

L’eau en montagne y est une richesse écologique mais aussi économique créatrice de développement : hydroélectricité, mise en bouteille d’eau minérale, sports et loisirs en eaux vives. En Europe, 37 grandes centrales hydrauliques sont implantées en montagne (sur 50, soit 74 %) auxquelles s’ajoutent 59 autres grandes centrales sur 312 (18,9 %).

Mais l’eau en montagne, est surtout une source de richesse et de développement. Une meilleure valorisation de ce potentiel par l’aménagement du territoire peut être la source de nouvelles richesses pour l’économie des zones de montagne, mais dans le cadre d’un comportement économe et responsable. Dans l’avenir, avec le réchauffement climatique, les situations d’évènements extrêmes comme les sécheresses, les inondations et l’érosion accélérée, risquent de se multiplier et d’être, avec la pollution et le gaspillage, d’ici une seule génération un des principaux facteurs limitant le développement économique et social dans la plupart des pays du monde.

La Terre est à 72 % recouverte d'eau. 97 % de cette eau est salée, et 2 % emprisonnée dans les glaces. Il n'en reste qu'un petit pourcent pour irriguer les cultures et étancher la soif de l'humanité toute entière.

En 2007, sur 6,4 milliards d'êtres humains, plus d'un milliard n'a pas du tout accès à l'eau potable et plus de 2,5 milliards ne disposent pas de système d'assainissement d'eau. Aujourd'hui, dans le monde, 2 milliards d'êtres humains dépendent de l'accès à un puits. Il faudrait mobiliser 30 milliards de dollars par an pour répondre au défi de l'eau potable pour tous, quand l'aide internationale est à peine de 3 milliards.

Selon l'ONG « Transparency International », la corruption grève les contrats de l'eau dans de nombreux pays entraînant des gaspillages et des coûts excessifs pour les plus pauvres.

L'impossibilité d'accès à l'eau potable d'une grande partie de la population mondiale a des conséquences sanitaires graves. Ainsi, un enfant meurt toutes les 5 secondes ; des millions de femmes s'épuisent en corvées d’eau ; 80 millions de personnes ont été déplacées à cause des 45 000 barrages construits dans le monde. Chaque année, 443 millions de jours de scolarité sont perdus à cause d'infections transmises par l'eau insalubre.

Les associations humanitaires pointent du doigt ces disparités. Un Américain utilise 600 litres d'eau par jour et un Européen 200, quand un Africain doit survivre avec moins de 30 litres.

Des solutions existent pour économiser la consommation d'eau, même en menant le mode de vie d'un habitant d'un pays développé. Ainsi, 57 litres par jour et par personne suffiraient à deux retraités vivant dans leur écovillage du Queensland (Australie). Leur maison ne fonctionne qu'à l'eau de pluie (lessive, arrosage, toilette…).

En haut



Molécule d'eau

Dipôle de la molécule d'eau

La molécule d'eau, de formule H2O, est le constituant principal de l’eau pure. Celle-ci contient également des ions résultant de l'autoprotolyse de l'eau selon l'équation d'équilibre : H2O = H+ + OH- (ou encore 2H2O = H3O+ + OH-). L'eau pure n'est pas présente naturellement dans la nature et doit être obtenue par des processus physiques.

Cette molécule a des propriétés complexes à cause de sa polarisation (voir le paragraphe Nature dipolaire de l’eau).

L’eau à pression ambiante (environ un bar) est gazeuse au-dessus de 100 °C, solide en dessous de 0 °C, et principalement liquide entre les deux. C'est là une particularité essentielle : les autres composés proches ou apparentés (sulfure d'hydrogène, ammoniac et méthane) sont tous gazeux même à des températures bien plus basses.

L’état solide de l'eau est la glace ; l’état gazeux est la vapeur (d’eau). Cette dernière est totalement invisible et si on semble la voir s’élever au-dessus d’une casserole d’eau bouillante, ce ne sont que des goutelettes d'eau liquide qu'on peut voir. L’état de l’eau dépend des conditions de pression P et de température T. Il existe une situation unique (P,T) dans laquelle l’eau coexiste sous les trois formes solide, liquide, et gazeux ; cette situation est appelée « point triple de l'eau », elle a lieu à une température de 273,16 K (0,01 °C) et une pression de 611,2 Pa.

Les unités de température (degrés Celsius, kelvin) sont définies en prenant ce point triple de l’eau comme référence.

La vélocité du son dans l'eau est de 1 500 m∙s-1 dans les conditions normales de température et de pression.

La masse d'un litre d'eau à la température de 4 °C était la première définition du kilogramme. Par approximation, on prend pour masse volumique de l’eau dans les conditions normales la valeur de 1 000 kg∙m-3, une tonne par mètre cube ou encore un kilogramme par litre (1,00 kg∙L-1).

La chaleur massique de l’eau est de 4 186 J∙kg-1∙K-1 dans les conditions normales de température et de pression. L’eau était utilisée comme étalon de chaleur dans d’anciens systèmes d'unité : la calorie (et la frigorie) quantifiait la chaleur à apporter pour augmenter d'un degré Celsius la température d’un gramme d’eau : soit 4,185 joules.

Les chimistes se réfèrent parfois (avec humour) à l'eau avec un nom savant (et justifié) comme du monoxyde de dihydrogène dans des parodies de recherche scientifique sérieuse qui présentent ce produit comme mortellement dangereux et à bannir.

A 20 000 m environ, l'eau entre en ébullition à la température du corps humain. C'est donc une barrière infranchissable pour l'homme sans dispositif de pressurisation (vêtement à pressurisation partielle, scaphandre, ou cabine pressurisée).

Les valeurs en-dessous de 0 °C concernent l'eau en surfusion.

Certaines des caractéristiques de l'eau font d'elle une molécule remarquable, aux particularités qui ont permis à la vie sur Terre de se développer. Ces caractéristiques, surtout liées à sa nature dipolaire, sont explicitées dans les chapitres qui suivent.

L'eau peut prendre beaucoup de formes. L'état solide est communément appelé glace (tandis que beaucoup d'autres formes existent ; voir l'eau amorphe) ; l'état gazeux est appelé vapeur d'eau (ou vapeur), et la phase liquide ordinaire est tout simplement appelée l'eau. Au-dessus d'une certaine température et pression critique (647 K et 22,064 MPa), les molécules d'eau entrent dans un état dit supercritique, dans lequel des agrégats moléculaires présentant des caractéristiques proches de l'eau liquide sont dans une phase de type gaz.

L'explication physique du fait que l'eau solide soit moins dense que l'eau liquide vient de la structure cistalline de la glace, connue sous le nom de glace Ih (h pour hexagonale). L'eau, le gallium, le bismuth, l'acide acétique, l'antimoine et le silicium sont quelques uns des matériaux qui prennent plus de place sous forme solide ; la plupart des autres matériaux se contractent. Il faut toutefois noter que toutes les formes de glace ne sont pas moins denses que l'eau liquide. Par exemple la glace HDA et la glace VHDA sont toutes les deux plus denses que l'eau liquide pure. Dans ce cas, la raison pour laquelle la forme commune de la glace est moins dense est un peu moins intuitive, elle dépend fortement des propriétés intrinsèques peu communes des liaisons hydrogène.

Tous les milieux transparents sont dispersifs, ce qui signifie que la vitesse de la lumière change avec sa longueur d'onde λ. Plus précisément, dans la partie visible du spectre électromagnétique (approximativement 400 à 700 nanomètres) l'indice de réfraction est généralement une fonction décroissante de la longueur d'onde : la lumière bleue est plus déviée que le rouge. En outre, le taux de changement de l'indice de réfraction augmente lorsque la longueur d'onde diminue. L'indice de réfraction augmente habituellement avec la densité du milieu.

L'eau présente toutes ces caractéristiques. Le tableau 1 montre les résultats de quelques mesures (Tilton et Tailor) de l'indice de réfraction de l'eau par rapport à de l'air sec de même température T que l'eau et à la pression de une atmosphère (760 mmHg ou 1 013 hPa).

Pour convertir les valeurs sous forme de tableaux relatifs à l'indice du vide, ajouter 4 à la quatrième position décimale. Noter que l'indice de réfraction augmente lorsque la température de l'eau diminue. Ces résultats sont conformes aux attentes, puisque la densité de l'eau liquide augmente lorsqu'elle se refroidit. Cependant, si les mesures sont faites à de plus basses températures l'indice ne montre pas d'extremum à 4 °C, bien que la densité de l'eau y soit maximale.

L'indice de réfraction est également une fonction de la pression de l'eau, mais la dépendance est faible en raison de l'incompressibilité relative de l'eau (comme tous les liquides). En fait, sur les gammes normales des températures (0 à 30 °C), l'augmentation approximative de l'indice de réfraction est de 0,000016 quand la pression de l'eau augmente d'une atmosphère.

Clairement, les facteurs les plus significatifs affectant l'indice de réfraction sont la longueur d'onde de la lumière et la salinité de l'eau. Néanmoins, l'indice de réfraction excède de moins de 1 % la gamme indiquée des valeurs de ces variables.

Une propriété très importante de l'eau est sa nature polaire. La molécule d'eau forme un angle de 104,45° au niveau de l’atome d'oxygène entre les deux liaisons avec les atomes d'hydrogène. Puisque l'oxygène a une électronégativité plus forte que l'hydrogène, l'atome d'oxygène a une charge partielle négative δ-, alors que les atomes d'hydrogène ont une charge partielle positive δ+. Une molécule avec une telle différence de charge est appelée un dipôle (molécule polaire). Ainsi, l'eau a un moment dipolaire de 1,83 D. Cette polarité fait que les molécules d'eau s'attirent les unes les autres, le côté positif de l'une attirant le côté négatif d'une autre. Un tel lien électrique entre deux molécules s'appelle une liaison hydrogène.

Cette polarisation permet aussi à la molécule d'eau de dissoudre les corps ioniques, en particulier les sels, en entourant chaque ion d'une coque de molécules d'eau par un phénomène de solvatation.

Cette force d'attraction, relativement faible par rapport aux liaisons chimiques covalentes de la molécule elle-même, explique certaines propriétés comme le point d'ébullition élevé (quantité d'énergie calorifique nécessaire pour briser les liaisons hydrogène), ainsi qu'une capacité calorifique élevée.

À cause des liaisons hydrogènes également, la densité de l'eau liquide est supérieure à la densité de la glace.

La réaction est dite d'autodissociation ou d'autoprotolyse.

Dans cette réaction, l'eau joue à la fois le rôle d'acide et de base : comme acide, elle perd un proton H+ et devient l'ion hydroxyde OH− ; comme base elle gagne un proton H+ et devient l'ion oxonium H3O+. On dit donc que c'est une espèce amphotère ou un ampholyte.

Le pH étant définit à partir de la concentration en ions oxonium (pH = −log10 ), à 25 °C, le pH de l'eau pure vaut donc 7, il est dit neutre.

Cet équilibre acide/base est d'une importance capitale en chimie minérale comme en chimie organique.

Grâce à sa polarité, l’eau est un excellent solvant. Quand un composé ionique ou polaire pénètre dans l’eau, il est entouré de molécules d'eau. La relative petite taille de ces molécules d’eau fait que plusieurs d'entre elles entourent la molécule de soluté. Les dipôles négatifs de l'eau attirent les régions positivement chargées du soluté, et vice versa pour les dipôles positifs. L'eau fait un excellent écran aux interactions électriques (la permittivité électrique εe de l'eau est de 78,5 à 25 °C), il dissocie donc facilement les ions.

En général, les substances ioniques et polaires comme les acides, alcools, et sels se dissolvent facilement dans l'eau, et les substances non-polaires comme les huiles et les graisses se dissolvent difficilement. Ces substances non-polaires restent ensemble dans l’eau car il est énergétiquement plus facile pour les molécules d'eau de former des liaison hydrogène entre elles que de s'engager dans des interactions de van der Waals avec les molécules non polaires.

Un exemple de soluté ionique est le sel de cuisine alias chlorure de sodium, NaCl, qui se sépare en cations Na+ et anions Cl−, chacun entouré de molécules d'eau. Les ions sont alors facilement transportés loin de leur matrice cristalline. Un exemple de soluté non ionique est le sucre de table. Les dipôles des molécules d'eau forment des liaisons hydrogène avec les régions dipolaire de la molécule de sucre.

Cette faculté de solvant de l'eau est vitale en biologie, parce que certaines réactions biochimiques n'ont lieu qu'en solution (par exemple, réactions dans le cytoplasme ou le sang.) C'est pourquoi, pour le moment, l’eau liquide est considérée comme indispensable à la vie et est activement recherchée sur les divers astres du système solaire, notamment sur Mars et Europe, une lune de Jupiter.

Les liaisons hydrogène confèrent à l’eau une grande tension superficielle et une grande cohésion. Cela se voit quand de petites quantités d'eau sont posées sur une surface non soluble et que l'eau reste ensemble sous forme de gouttes. Cette propriété qui se manifeste par la capillarité est utile dans le transport vertical de l'eau chez les végétaux et nuisible avec la remontée d'humidité dans les murs de maisons.

L'eau pure est un mauvais conducteur d'électricité. Mais puisque l'eau est un bon solvant, elle contient souvent une grande quantité de soluté dissous, le plus souvent des ions. Si l'eau contient de telles impuretés, elle peut conduire l'électricité plus facilement. Le stator des très gros alternateurs est refroidi par circulation d'eau déionisée dans les conducteurs creux de l'enroulement. Malgré les différences de potentiel de plusieurs dizaines de milliers de volts entre le circuit de refroidissement et les conducteurs électriques, il n’y a pas de problèmes de fuite de courant. Voir conductivité électrique (mesure).

La pureté de l'eau peut être mesurée par sa résistance à un courant électrique.

La première décomposition de l’eau fut faite par Lavoisier, en faisant passer de la vapeur d'eau sur du fer chauffé au rouge (thermolyse). Ce faisant, il établit que l’eau n’était pas un élément mais un corps chimique composé de plusieurs éléments.

L’autre manière de décomposer l'eau est l'électrolyse. Sous l'effet d'une tension appliquée entre deux électrodes plongées dans de l'eau, l'eau peut être décomposée en dihydrogène et dioxygène. Les molécules d'eau se dissocient naturellement en ions H3O+ et OH−, qui sont attirés par la cathode et l'anode respectivement mais comme cette dissociation est faible dans la pratique on a recours à des catalyseurs comme l’acide sulfurique ou l’hydroxyde de sodium. À l’anode, quatre ions OH− se combinent pour former des molécules de dioxygène O2, deux molécules d'eau, et libérer quatre électrons. Les molécules de dioxygène ainsi produites s'échappent sous forme de bulles de gaz vers la surface, où elles peuvent être collectées. Dans le même temps, à la cathode, il y a une libération de deux molécules de dihydrogène H2 avec utilisation de quatre électrons.

L'eau pure est un excellent solvant et absorbe facilement les gaz qui entrent à son contact. Par conséquent, l'eau pure est pratiquement introuvable. Les laboratoires d'analyses ont néanmoins besoin de cette eau pure pour réaliser des analyses fiables. Ils vont donc faire appel, au cours du temps, à des techniques de purification de plus en plus sophistiquées.

Après l'eau distillée, bidistillée, déminéralisée, déionisée, la technique progresse vers une eau de plus en plus pure, donc coûteuse à produire et de plus en plus instable.

En haut



Vittel (eau minérale)

Image:Logo_Vittel.gif

Vittel est une marque d'eau minérale appartenant à Nestlé Waters, division Eaux du groupe suisse Nestlé depuis 1992. Elle a appartenu à la famille fondatrice, les Bouloumié, pendant quatre générations, des années 1880 au début des années 1990. Son histoire se confond avec celle du thermalisme et débute en 1854 avec l'achat d'une fontaine par Louis Bouloumié à Vittel dans le département des Vosges. Vittel est une cité thermale dès l’époque gallo-romaine.

Vittel fait partie de la Société des eaux de Vittel, comprenant Hépar et Contrex.

En 2005, Vittel se paie les services de David Bowie pour promouvoir son eau minérale à travers un spot hautement symbolique : boire Vittel raffermit "la jeunesse de votre corps".

C'est aussi l'eau officielle du Tour De France depuis 2008.

En haut



Pollution de l'eau

Selon la manière dont les sédiments contaminés sont ou non gérés, la pollution peut être confinée ou diffusée. Selon leur nature chimique, les polluants dilués dans l'eau peuvent s'évaporer dans l'air, être bioconcentrés par la chaîne alimentaire ou rester biodisponibles dans les sédiments après s'y être déposé

La pollution de l'eau peut se présenter sous différentes formes : chimique, bactériologique, thermique, et les eaux ou masses d'eau concernées peuvent être douces, saumâtres ou salées, souterraines ou superficielles. Il peut même s'agir de la pluie ou des rosées.

C'est une zone où les sédiments peuvent être fortement pollués (on y trouve aussi, de plus de nombreux plombs de chasse et de pêche là où ces activités sont pratiquées).

La lutte contre cette pollution est d'autant plus difficile que ce qui est au fond de l'eau, ou dilué dans l'eau est souvent invisible, et que certains toxiques infiltrés dans le sol ne produisent souvent leur effet qu'après un long délai et que de nombreux polluants agissent en synergies complexes. Ainsi un déversement accidentel de 4 000 litres de tétrachlorure de carbone, survenu près d'Erstein en 1970 et passé presque inaperçu à l'époque, entraîna vingt ans plus tard une contamination de la nappe phréatique et d'un puits creusé sept kilomètres en aval.

Ces substances chimiques aujourd'hui prioritairement recherchées (on en dénombre aujourd’hui plus de 900 molécules de bases, associées en de nombreuses préparations ou mélanges) destinées à protéger les végétaux contre les insectes, les champignons ou les « mauvaises herbes » peuvent pénétrer dans le sol et s'y accumuler pour atteindre les eaux souterraines, quand ils ne sont pas directement déversés dans les cours d’eau ou le les eaux superficielles. Dans l'environnement certains de ces pesticides se transforment en molécules de dégradation ou en métabolites qui sont nombreux et parfois très difficile à détecter.

En France , pour remédier à la contamination préoccupante des eaux de surface ainsi que des eaux souterraines, le Gouvernement mène une politique globale d’intervention, comprenant, outre des aspects réglementaires et fiscaux, un programme national de réduction de ces pollutions lancé en concertation avec l’ensemble des partenaires, tant professionnels qu’associatifs. Le ministère chargé de l’écologie et du développement durable porte son effort sur une meilleure connaissance de l’impact des pesticides sur les milieux aquatiques ainsi que sur le développement des solutions préventives et curatives les plus adaptées.

Une première étape consiste à rassembler toutes les informations disponibles pour mieux caractériser les impacts des résidus de pesticides sur les organismes aquatiques (écotoxicité).

Ce diagnostic, bien qu’encore très partiel, a déjà justifié la remise en cause des autorisations de mise sur le marché de produits contenant certaines substances, et a motivé la mise en place de solutions préventives et curatives.

Utilisez des produits sanitaires écologiques, il en existe une gamme aussi complète que dans les supermarchés classiques. Vous les trouverez dans tous les magasins bios. Il faut aussi diminuer la pollution de l'eau faite par les usines et éviter de rejeter les déchets ménagers dans l'eau. A ce propos les industriels de l'EXERA soucieux de ce problème ont fait réaliser une étude sur des détecteurs de film d'hydrocarbure à la surface de l'eau par l'IRA afin de connaître les moyens de détection et leur fiabilité.

L’instauration de cette taxe a donné lieu à une large information des utilisateurs sur les dangers liés aux substances entrant dans la composition des produits phytosanitaires. L'eau prend plus de 60 % de la terre. Seulement 3 % est de l'eau douce, dont 2 % sont dans les régions polaires. Donc, seulement 1 % de l'eau est accessible.

Présents à l'état naturel dans le sol et solubles, ils pénètrent dans le sol et les eaux souterraines et se déversent dans les cours d'eau. Mais ils sont aussi apportés de manière artificielles par les engrais azotés. Les nitrates (formule chimique: NO3) sont l'une des causes de la dégradation de la qualité de l'eau.

Une directive européenne de 1991 dite directive « nitrates » constitue le principal instrument réglementaire pour lutter contre les pollutions liées à l’azote provenant de sources agricoles.

Elle concerne l’azote toutes origines confondues : engrais chimiques, effluents d’élevage, effluents agro-alimentaires.

Transposée en France, elle se traduit en particulier par la définition de zones vulnérables. Il s'agit de zones prioritaires pour organiser la lutte contre la pollution des eaux par les nitrates d'origine agricole. Les actions à y mener sont définies par des programmes d'actions cadrés par des arrêtés préfectoraux.

La pollution par les phosphates ou les nitrates enclenche un processus d'eutrophisation de l'eau, rendant les eaux eutrophiques, ou pour le moins, hypertrophiques.

La pollution des océans par les métaux lourds ( plombe, mercure , arsenic et le cadmium) due à des émissions provenant des activités humaines est diverse. Essentiellement, elle a pour origine les fonderies de la métallurgie et les incinérateurs d'ordures, ainsi que les installations minières abandonnées. Avec les pluies et le lessivage , il se retrouvent dans les océans.

On observe une pollution bactériologique par exemple par le taux élevé de coliformes fécaux . (J.S.B) Le taux des bactéries coliformes est utilisé pour mesurer la qualité de l'eau.

Cette pollution peut provenir des effluents d'élevage (dans ce cas on observe un taux élevé de nitrates), des rejets domestiques, ...

Impact négatif d'un rejet contenant des germes bactériens d'origine intestinale.

C’est une solution minérale acide qui s'écoule régulièrement en conséquence d'une mine.

Les crèmes solaires sont accusées par des études scientifiques d'abîmer la faune et la flore marine.

Les cours d'eau chinois subissent une pollution croissante : ainsi, depuis le milieu des années 1980, le niveau de pollution du fleuve Jaune a été multiplié par deux. Les usines polluantes des régions industrielles de l'est déversent des déchets toxiques. La pollution et la croissance du trafic fluvial ont provoqué la disparition du Dauphin de Chine (aussi appelé Dauphin du Yang Tsé). La pollution de l’eau serait à l'origine de 118 000 morts par cancer pour l'année 2004. 75 % des lacs chinois souffrent d’eutrophisation.

En haut



Source : Wikipedia