Bob le nettoyeur

Photo P. Ruffiot EPFL SPS 2020
Bob aimerait continuer son entraĂźnement de natation. Petit problĂšme aujourdâhui : sa mini-piscine a besoin dâĂȘtre nettoyĂ©e !
Heureusement, tu peux lui donner un coup de main en chassant les débris vers les bords, comme dans cette vidéo :
Il ne sâagit pas dâun tour de magie, mais dâun tour de physique ! Pour y arriver, il faut mettre sur le bout de ton doigt une goutte dâun liquide que lâon trouve dans toutes les cuisines. Trouveras-tu quel est ce produit ?
Matériel :
- Un bol dâeau
- Des paillettes ou du poivre moulu pour faire des débris à la surface
- Une goutte du produit mystĂšre.
Fais une liste de produits que tu veux essayer et demande Ă un adulte de tâen donner un peu pour rĂ©aliser tes expĂ©riences.
Alors, quel est le produit qui fait fuir les débris ? 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, câest tout simplement⊠du liquide vaisselle !
Le liquide vaisselle est composé de molécules de savon qui ont une forme bien particuliÚre :
– un cotĂ© est hydrophile (ce qui veut dire « qui aime lâeau ») : on lâappelle la tĂȘte;
– un cĂŽtĂ© est hydrophobe (ce qui veut dire « qui nâaime pas lâeau ») : on lâappelle la queue.
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Quand on les mĂ©lange Ă lâeau, ces molĂ©cules vont trouver des arrangements afin dâĂ©viter que leur cĂŽtĂ© hydrophobe ne touche lâeau :
– elles forment des micelles dans le volume dâeau : ce sont des « bouquets » 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 lâeau : cela veut dire quâelles forment une couche trĂšs fine sur toute la surface, avec leurs queues hydrophobes dirigĂ©es vers lâair.
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Quel rapport avec notre expĂ©rience ? Quand tu plonges ton doigt couvert de produit vaisselle dans lâeau, ses molĂ©cules vont sâĂ©taler Ă la surface trĂšs rapidement pour former ce fameux « film » 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
Câest 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 nâaime pas lâeau, sâattache par contre trĂšs bien au gras ! Quand on fait la vaisselle, les molĂ©cules du produit vont venir sâattacher Ă toutes les traces de gras sur nos assiettes grĂące Ă leur cĂŽtĂ© hydrophobe, puis ĂȘtre Ă©vacuĂ©es avec lâeau de rinçage Ă laquelle elles se lient grĂące Ă leur cĂŽtĂ© hydrophile.
Tu peux vérifier cela avec une expérience toute simple, pour laquelle il te faudra :
– un petit bocal transparent ;
– un peu dâhuile ;
– un peu dâeau ;
– quelques gouttes de produit vaisselle.
Verse lâhuile et lâeau dans le bocal, ferme-le bien, et secoue quelques secondes pour les mĂ©langer. Repose le bocal et observe : est-ce que lâhuile et lâeau 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 lâhuile et lâeau sont mĂ©langĂ©es ?