Lorsque les chimistes souhaitent distiller des mélanges de composés susceptibles de se décomposer à haute température, ils recourent à une technique appelée distillation sous vide. En effet, le point d'ébullition d'un liquide diminue lorsque la pression est réduite, par exemple en plaçant le liquide dans une enceinte sous vide. À des pressions encore plus faibles, certaines substances se subliment plutôt que de bouillir.
Le rôle du vide
Un liquide entre en ébullition lorsque sa tension de vapeur devient égale à la pression exercée sur lui par l'atmosphère environnante. Ce concept s'éclaire si on l'envisage autrement : lorsqu'un liquide bout, des bulles de vapeur se forment puis s'échappent du liquide, ce qui n'est possible que si ces bulles exercent une poussée supérieure à celle de l'atmosphère qui s'y oppose.
Par conséquent, lorsque vous diminuez la pression appliquée au liquide, vous abaissez mécaniquement son point d'ébullité. C'est ce principe qui permet de purifier des molécules fragiles sans les exposer à des températures destructrices.
Une démonstration spectaculaire
Avec un vide suffisant, il est possible de faire bouillir de l'eau à température ambiante. Cette démonstration est plus simple à réaliser en laboratoire, mais elle peut être reproduite à la maison avec un peu de chance et une seringue hypodermique.
Vérifiez d'abord que la seringue ne comporte pas d'aiguille, puis aspirez un peu d'eau et obstruez soigneusement l'embout. Si vous tirez rapidement sur le piston, vous pouvez réduire la pression au point que l'eau se mette à bouillir brièvement devant vos yeux.
Le point triple
Si vous prenez un liquide dans un récipient et continuez à diminuer simultanément la pression et la température, vous finirez par atteindre ce que les chimistes appellent le point triple : une combinaison précise de pression et de température à laquelle les états liquide, solide et gazeux coexistent dans le même récipient.
Pour la plupart des composés, le point triple correspond à la pression minimale à laquelle la forme liquide peut exister. En abaissant encore davantage la pression, le composé peut se sublimer, c'est-à-dire passer directement de l'état solide à l'état gazeux sans passer par la fusion.
L'eau dans l'espace
Cette expérience ne serait pas facile à mener, mais la manière ultime d'observer la réaction du point d'ébullition face à la chute de pression consisterait à ouvrir une bouteille d'eau dans l'espace. L'eau commencerait aussitôt à bouillir, car la pression y est extrêmement faible.
Toutefois, l'évaporation absorbe de la chaleur et l'espace est glacial : l'eau restante gèlerait donc très rapidement. Au final, vous obtiendriez un bloc de glace accompagné de quelques vapeurs d'eau dérivant dans le vide — une illustration parfaite du lien intime entre pression, température et changement d'état.
Source : https://jardin.98905.com/home-safety/general-home-safety/1007081376.html