D'où viennent les bulles d'air qui se forment au fond de la casserole quand l'eau bout ? Et quelle est la composition de cet air ?
Lorsqu’on fait bouillir de l’eau liquide dans une casserole, on observe un dégagement de vapeur qui matérialise l’eau sous sa forme gazeuse.
Mais en fait il y a deux types de bulles, les premières, les petites bulles fines sont de l’air qui est en dissolution dans l’eau et qui se dégage progressivement à mesure que la température s’élève. Puis, viennent des bulles plus grosses qui sont des bulles de vapeur qui se forment au contact de la paroi chauffée de votre casserole. Ces bulles de vapeur se condensent brusquement dès qu’elles rencontrent des couches d’eau moins chaudes et elles éclatent donc dans un gros bouillon .
L’eau est une substance composée de molécules contenant deux atomes d’hydrogène (H2) et un atome d’oxygène (O) qui forment un liquide incolore, inodore et insipide (H2O). Parfois, il peut contenir des traces d’autres éléments chimiques. En revanche, l’air est toujours un mélange (et pas un composé), contenant différents gaz mélangés mais pas liés chimiquement. L’azote constitue plus des trois-quarts de l’air (78%) et le reste est en grande partie de l’oxygène (environ 21%). Le 1% restant est constitué de dioxyde de carbone, de vapeur d’eau et de traces de gaz comme le néon, l’hélium, l’ozone et le krypton.
La composition des molécules de gaz que l’on voit se dissoudre dans l'eau peuvent dépendre de la nature de votre eau, de la pression du gaz dans la phase gazeuse, de la température et de la présence d'autres substances dissoutes.
Le dioxyde de carbone est beaucoup plus soluble que le dioxygène dans l'eau, à température et pression égale.
Dans les eaux naturelles le dioxygène de carbone ne reste pas en solution mais entre en équilibre avec les ions carbonates et bicarbonates présents eux-mêmes en solution. Une eau 'dure' (on dit aussi calcaire) contient par exemple de grande quantité d'hydrogénocarbonate de calcium (Ca2+ HCO32-). Ces ions réalisent un effet tampon qui atténue les variations de concentration en dioxyde de carbone dissous qui se trouve donc habituellement proche de la valeur obtenue à l'équilibre avec l'atmosphère..