La semaine dernière, je vous avais laissé avec une flûte de champagne [pour ceux qui ont loupé la partie 1 de la science du comptoir c’est ici], je vous retrouve aujourd’hui avec un peu de rhum, une pinte de Guinness et un verre de pastis avec en Bonus Track & DVD : une petite expérience pour frimer à l’apéro.
Sans plus attendre donc, retrouvons ce que vos verres d’alcool peuvent encore contenir de plus étonnant.
Pastis – une histoire de couleur
Pastis ou Ricard? voilà un sujet clivant s’il en est… loin devant ces bisbilles chastes sur la religion ou l’interdiction de la GPA. Mais que les aficionados du consensus se rassurent, aujourd’hui nous n’allons pas parler goût mais couleur.
Plus exactement, nous allons voir comment en ajoutant un liquide transparent (l’eau) à un autre liquide transparent (le Pastis), nous obtenons toujours un liquide blanc et opaque. Cette opération consistant à troubler un alcool avec de l’eau s’appelle le louchissement (‘fallait au moins inventer un mot pour ça!), on le retrouve également avec l’absinthe ou le ouzo.
Explication du phénomène
Pour comprendre ce phénomène très simple, il faut commencer par regarder ce que contient votre verre:
- Alcool pure (éthanol) : ~ 45%
- Eau distillée: ~ 54%
- Huiles essentielles de plantes (dont l’anéthol qui donne son gout anisé à la boisson): ~ 1%
Et ce qui va justement nous intéresser, ce sont ces huiles. Car si l’huile n’est pas soluble dans l’eau (gros gros scoop!), en revanche elle l’est dans l’alcool (et votre nez nous en remercie car c’est grâce à ça que l’on créé des parfums). Du coup, dans un mélange contenant 45% d’éthanol, ces huiles essentielles acceptent de se dissoudre intégralement. Notez bien que les huiles présentes dans le Pastis ou le Ricard pur sont complètement transparentes, en fait la couleur légèrement ambrée du Pastis pur est donnée par une faible quantité de colorant (souvent du caramel).
Lorsque vous allongez votre Pastis avec de l’eau, ces huiles essentielles ne sont plus solubles dans ce nouveau liquide contenant trop d’eau pour elles. Les molécules se rassemblent alors sous forme de micelles. On obtient alors des micro-gouttelettes d’huiles au milieu de l’eau et de l’alcool, ce qui donne à votre boisson cet aspect laiteux.
Ok mais pourquoi cet aspect blanc lait? l’huile, c’est pas blanc que je sache…
C’est pas faux. Mais si le Pastis allongé est blanc, il l’est au même motif que le lait, le brouillard ou les nuages : grâce la diffusion de Mie.
La diffusion de la lumière est une propriété propre aux fines particules de matière leur permettant de disperser la lumière reçue dans toutes les directions et ce sans perte d’énergie.
Les gouttelettes d’huile contenues dans notre pastis allongé sont à peine plus grandes que la longueur d’onde de la lumière visible (de l’ordre du micromètre). Dans cette configuration, les gouttelettes dispersent toutes les longueurs d’onde dans toutes les directions et produisent donc cette lumière blanche caractéristique du lait (qui également une émulsion de corps gras dans l’eau). Ce phénomène s’appelle la diffusion de Mie.
Le saviez-vous?
Il existe un autre phénomène de diffusion qui apparaît lorsque les particules de matière sont cette fois petites devant la longueur d’onde de la lumière. Ce phénomène s’appelle la diffusion de Rayleigh et, contrairement à la diffusion de Mie (qui ne privilégie pas de longueur d’onde particulière), la lumière diffusée à cette fois une intensité d’autant plus grande que la longueur d’onde du rayon incident est petite (c’est une loi en 1/λ4).
Les couleurs avec une longueur d’onde faible auront donc tendance à être plus diffusées.
Et si vous diluez bien votre pastis afin de ne laisser que très peu d’huile dans le mélange, vous pourrez observer cette diffusion de Rayleigh.
Votre verre prend alors une teinte bleutée lorsque vous l’éclairez. Et vous savez quoi? c’est exactement par ce même phénomène que le ciel nous apparaît bleu (mais on en reparlera une prochaine fois…).
Incroyable, tout ce qu’un verre de Pastis peut nous apprendre non?
Bonus Track & DVD – Une petite expérience pour l’apéro
Si vous voulez frimer à l’apéro, dîtes à vos amis que vous pouvez faire revenir leur Pastis à l’état transparent, le tout sans ajouter d’eau.
Pour cela, ajoutez un peu de liquide vaisselle dans le Pastis et laissez la magie opérer.
Que se passe-t-il?
Votre liquide vaisselle est un tensioactif, capable de transformer une émulsion instable en mélange homogène. Ces molécules étant à la fois solubles dans l’eau (molécule polaire) et dans l’huile (molécule apolaire) votre liquide vaisselle vous permet notamment de rendre le gras de votre assiette soluble dans l’eau de votre évier.
C’est d’ailleurs pour cela que l’on rajoute de la moutarde à la vinaigrette ou la mayonnaise. La moutarde contient des phospholipides qui sont des tensioactifs naturels capables de vous aider à homogénéiser l’émulsion huile-vinaigre
Guinness – encore une histoire de bulles
On savait déjà les irlandais peu enclins au conformisme. C’est vrai, ils n’utilisent pas le système métrique, roulent à gauche et ne se servent même pas de leurs mains pour marquer des buts.
Et bien, leur bière n’échappe pas à la règle. Alors que les bulles de toutes les bières semblent monter dans le verre, la Guinness, quant à elle, produit des bulles qui préfèrent descendre au fond du verre.
Ce phénomène, baptisé sobrement ‘effet cascade Guinness’, n’a d’abord longtemps qu’animé les débats de comptoir, mais en 2012 un groupe de scientifiques irlandais prennent le sujet en main et rédigent un papier de 5 pages sur le sujet [ici].
En résumé ce phénomène s’explique en deux points:
- Les bulles d’azote : Contrairement à la plupart des bières contenant pour seul gaz du dioxyde de carbone (CO2). La Guinness, contient quant à elle, du CO2 ET de l’azote. Or l’azote forme de plus petites bulles que le CO2, ces dernières sont donc moins soumises à la poussée d’Archimède. La poussée d’Archimède, c’est cette force qui tend à faire monter nos bulles et qui est d’autant plus importante que le volume de la bulle est important.
- La forme du verre : Eh oui vous ne pourrez pas observer la cascade Guinness dans n’importe quel verre. Les chercheurs ont analysé les flux de bières dans deux formes de verre: la pinte Guinness et la pinte inversée. Et si la pinte permet d’observer un flux descendant de liquide sur les parois du verre (cascade Guinness), l’anti-pinte, elle, ne permet pas d’observer ce phénomène.
La question à 1000 livres: pourquoi ces flux convectifs varient-ils donc d’une forme de verre à l’autre?
Et bien tout d’abord, il faut comprendre que le mouvement de liquide dans un verre est la conséquence de la force de traînée produite par les bulles qui remontent.
Les cyclistes connaissent bien cette force provoquée par un objet en mouvement dans un fluide lorsqu’ils choisissent de se mettre juste derrière un autre vélo pour bénéficier de cette traînée.
En d’autres termes, lorsqu’une bulle se déplace, elle va avoir tendance à entraîner du liquide avec elle.
Ensuite, il faut comprendre que dans un verre évasé (comme dans une pinte), les bulles seront moins présentes près des parois du verre. Ce phénomène s’appelle l’effet Boycott, du nom du biologiste qui a découvert en 1920 ce phénomène assez intuitif en étudiant la sédimentation des globules rouges dans une éprouvette.
Les bulles étant ainsi moins nombreuses sur les parois, la force de traînée dirigée vers le haut sera plus importante au centre du verre. Le liquide aura donc tendance à remonter au centre du verre puis ‘par aspiration’ à descendre le long des parois.
Rhum – une histoire d’odeur
Si on vous demande en soirée quel est votre alcool préféré, voici une réponse qui vous permettra de cabotiner un peu.
Sachez que si vous aimez le rhum, vous partagez sans doute ça avec le tout puissant. En effet, voilà quelques années que les scientifiques étudient la composition chimique de notre galaxie, et notamment celle de la nébuleuse d’Orion qui a la particularité d’être relativement proche et facile à observer (on peut d’ailleurs l’observer avec une bonne paire de jumelles).
Or les études spectroscopiques menées ont permis de mettre en évidence la présence de molécules organiques dans notre univers dont le fameux formiate d’éthyle connu pour donner son odeur caractéristique au rhum.
Enfin, parmi la centaine de molécules organiques détectées à ce jour ne figure toutefois pas encore la molécule de Carvone (confiant son odeur à la menthe).
Donc si notre galaxie a manifestement l’odeur du rhum, elle ne baigne malheureusement pas dans les effluves d’un mojito céleste…
Références:
Pour le Pastis:
http://www.uzeb.com/temp/emulsion.pdf
http://wiki.scienceamusante.net/index.php?title=Trouble_et_d%C3%A9trouble_du_Pastis
http://www2.ac-toulouse.fr/ai-gers/ENSS/spip.php?article187
https://sciencetonnante.wordpress.com/2012/07/09/la-physico-chimie-du-pastis/
Les phospholipides:
https://sites.google.com/site/tensioactifststan/les-tension-actifs-et-la-biologie/biologie-et-tensioactif
Pour la diffusion de la lumière:
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doschim/decouv/couleurs/loupe_diff_lumiere.html
http://vercors-net.com/dossiers/sciences/couleurs.html
Pour la Guinness:
http://arxiv.org/pdf/1205.5233v1.pdf
Pour le rhum:
https://sciencepourtous.wordpress.com/2012/01/13/lunivers-aurait-un-gout-de-framboise-et-une-odeur-de-rhum/
https://sciencepourtous.wordpress.com/category/general/
Autres articles sur la science et l’alcool:
Whisky et essais nucléaires anglais:
http://sciences.blog.lemonde.fr/2009/05/05/les-essais-nucleaires-aident-a-dater-le-whisky/
Absynthe et le mystère de l’altération de l’esprit
http://www.livescience.com/2504-absinthe-mind-altering-mystery-solved.html
Sources photos:
Flux Guinness:
http://arxiv.org/pdf/1205.5233v1.pdf
La nébuleuse d’Orion:
http://fr.wikipedia.org/wiki/N%C3%A9buleuse_d%27Orio
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