Un liquide surfondu (état métastable) est un liquide dont la température est inférieure à la température de cristallisation à pression normale. L’existence de liquides surfondus à la pression atmosphérique s’explique par l’absence de centres de cristallisation.
Le centre de cristallisation d’une substance est appelé le germe d’un état solide dans la substance à partir duquel une cristallite — le volume minimum d’un cristal — apparaît.
Un liquide surfondu peut être obtenu de deux manières :
- Refroidissement très rapide — il ralentit les processus de diffusion de la substance, qui sont essentiels pour la transition vers l’état solide. En termes simples, le refroidissement est si rapide que les molécules n’ont pas le temps de former un réseau cristallin.
- Élimination des centres de cristallisation. Elle est obtenue en purifiant le liquide de diverses impuretés solides. En effet, les impuretés réduisent considérablement le travail nécessaire à la formation d’un noyau cristallin et conduisent donc à une cristallisation rapide de toute la masse de la substance.
Expérience à domicile
L’essentiel de l’expérience la plus simple sur la surfusion de l’eau consiste à utiliser de l’eau purifiée pour la refroidir davantage, au moins dans la chambre de congélation d’un réfrigérateur. De cette manière, l’eau peut rester à l’état liquide jusqu’à une température d e-40°C. De plus, il suffit de secouer le récipient contenant l’eau refroidie pour que l’eau gèle instantanément. Un spectacle encore plus intéressant peut être observé si l’on verse cette eau dans un autre récipient. Lorsque le liquide surfondu entre en contact avec un autre récipient, l’eau gèle instantanément.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023