Bob le nettoyeur

Photo P. Ruffiot EPFL SPS 2020

Bob aimerait continuer son entraĂźnement de natation. Petit problĂšme aujourd’hui : sa mini-piscine a besoin d’ĂȘtre nettoyĂ©e !

Heureusement, tu peux lui donner un coup de main en chassant les dĂ©bris vers les bords, comme dans cette vidĂ©o :

Il ne s’agit pas d’un tour de magie, mais d’un tour de physique ! Pour y arriver, il faut mettre sur le bout de ton doigt une goutte d’un liquide que l’on trouve dans toutes les cuisines. Trouveras-tu quel est ce produit ?

MatĂ©riel :

  • Un bol d’eau
  • Des paillettes ou du poivre moulu pour faire des dĂ©bris Ă  la surface
  • Une goutte du produit mystĂšre.

Fais une liste de produits que tu veux essayer et demande Ă  un adulte de t’en donner un peu pour rĂ©aliser tes expĂ©riences.

Alors, quel est le produit qui fait fuir les dĂ©bris ? Et comment ça fonctionne ?

VĂ©rifie ton raisonnement avec les explications ci-dessous :

Tu as trouvĂ© ? Le produit mystĂšre Ă  mettre au bout de ton doigt, c’est tout simplement
 du liquide vaisselle !

Le liquide vaisselle est composĂ© de molĂ©cules de savon qui ont une forme bien particuliĂšre :

– un cotĂ© est hydrophile (ce qui veut dire « qui aime l’eau Â») : on l’appelle la tĂȘte;

– un cĂŽtĂ© est hydrophobe (ce qui veut dire « qui n’aime pas l’eau Â») : on l’appelle la queue.

   

Quand on les mĂ©lange Ă  l’eau, ces molĂ©cules vont trouver des arrangements afin d’éviter que leur cĂŽtĂ© hydrophobe ne touche l’eau :

–  elles forment des micelles dans le volume d’eau : ce sont des « bouquets Â» de molĂ©cules de savon, avec toutes les queues hydrophobes les unes contre les autres, vers le centre ;

– elles forment un film en surface de l’eau : cela veut dire qu’elles forment une couche trĂšs fine sur toute la surface, avec leurs queues hydrophobes dirigĂ©es vers l’air.

   

Quel rapport avec notre expĂ©rience ? Quand tu plonges ton doigt couvert de produit vaisselle dans l’eau, ses molĂ©cules vont s’étaler Ă  la surface trĂšs rapidement pour former ce fameux « film Â» de savon, emportant tous les petits dĂ©bris sur leur passage.

Tu peux aussi retrouver des expĂ©riences qui traitent des propriĂ©tĂ©s de l’eau comme : Bob en planche et Quelle tension, moussaillon !

Pour aller plus loin

C’est cette forme bien particuliĂšre des molĂ©cules de savon (tĂȘte hydrophile et queue hydrophobe) qui les rend si utiles pour nettoyer. En effet, le cĂŽtĂ© hydrophobe, qui n’aime pas l’eau, s’attache par contre trĂšs bien au gras ! Quand on fait la vaisselle, les molĂ©cules du produit vont venir s’attacher Ă  toutes les traces de gras sur nos assiettes grĂące Ă  leur cĂŽtĂ© hydrophobe, puis ĂȘtre Ă©vacuĂ©es avec l’eau de rinçage Ă  laquelle elles se lient grĂące Ă  leur cĂŽtĂ© hydrophile.

Tu peux vĂ©rifier cela avec une expĂ©rience toute simple, pour laquelle il te faudra :

– un petit bocal transparent ;

– un peu d’huile ;

– un peu d’eau ;

– quelques gouttes de produit vaisselle.

Verse l’huile et l’eau dans le bocal, ferme-le bien, et secoue quelques secondes pour les mĂ©langer. Repose le bocal et observe : est-ce que l’huile et l’eau restent mĂ©langĂ©es ?

A prĂ©sent, ajoute quelques gouttes de produit vaisselle dans le bocal. De nouveau, ferme le bocal et secoue quelques instants. A prĂ©sent, que se passe-t-il ? est-ce que l’huile et l’eau sont mĂ©langĂ©es ?