EAUPropriétés physico-chimiques
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Composé chimique de formule H2O, l'eau se rencontre à la surface du globe, sous les trois états de la matière. Bien connue sous la forme de glace ou de neige, l'eau solide est également présente dans d'innombrables minéraux, les hydrates naturels. Les eaux naturelles sont des mélanges, le dioxyde d'hydrogène étant souillé par des impuretés minérales ou organiques. La vapeur d'eau est un important constituant de l'atmosphère. Bien que très étudiées, les propriétés physico-chimiques de l'eau se révèlent encore relativement complexes. Liquide aux propriétés thermodynamiques anormales, c'est cependant l'eau qui est, encore aujourd'hui, l'élément de référence dans la définition de l'échelle thermométrique Celsius. Ces mêmes propriétés ont cependant déterminé la nature de notre monde physique et biologique.
Eaux naturelles et purifiées
À l'état liquide, l'eau constitue de 50 à 75 p. 100 du poids des végétaux, 70 p. 100 du poids du corps humain. Intimement intégrée dans des groupes fonctionnels, elle apparaît dans la dégradation de certaines substances comme les sucres. L'eau naturelle est en général souillée par des impuretés minérales et organiques, et pratiquement toujours par des gaz dissous (air et dioxyde de carbone CO2). Un litre d'eau à 20 0C dissout 19 millilitres d'air. Celui-ci s'y enrichit en oxygène (de 20,9 à 34 p. 100 en volume). L'eau de montagne contient surtout des produits minéraux mais peut être très pure. L'eau des plaines contient peu de dioxyde de carbone ; moins minéralisée, elle est souvent polluée par des substances organiques (albuminoïdes) qui s'y dégradent et par des micro-organismes. Les mers bordières, épicontinentales et intracontinentales contiennent de quelques grammes à plusieurs décagrammes de sels par litre d'eau. La salinité moyenne de l'océan mondial est de l'ordre de 35 grammes par litre.
La qualité d'une eau est caractérisée par sa dureté rapportée à la teneur en carbonate de calcium. À ce critère, on préfère souvent une étude complète de la composition ionique.
On traite les eaux naturelles en vue de l'obtention d'eaux potables et d'eaux à usage industriel ou agricole. L'eau potable peut contenir jusqu'à 600 milligrammes de sels par litre. L'eau des chaudières doit être de faible dureté. La méthode la plus efficace de désionisation est l'échange d'ions. La distillation en récipient de silice et à l'abri de l'air (absence de dioxyde de carbone) conduit à l'eau la plus pure, dite eau de conductivité.
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Écrit par :
- Antoine POTIER : professeur à la faculté des sciences et techniques du Languedoc
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Pour citer l’article
Antoine POTIER, « EAU - Propriétés physico-chimiques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-proprietes-physico-chimiques/