Un thé fait maison avec le sachet classique est un bon exemple de solutiondans lequel l’eau (solvant) extrait les composés présents dans les feuilles (solutés). Cela se produit grâce à un processus spontané appelé propagé, Selon lequel les molécules se déplacent des zones où il y en a plus (avec une concentration élevée, dans le sachet) vers les zones où il y a moins (avec une faible concentration, dans l’eau) pour atteindre un équilibre entre les deux zones. Là vitesse de diffusion Cela dépend aussi de température: Plus le bruit chaud, plus les molécules tremblent et se déplacent d’un côté à l’autre en augmentant l’énergie cinétique du système. Cette plus grande agitation accélère l’extraction des substances du sachet, faisant la libération de saveurs, d’arômes et couleur. Dans l’eau froide, au contraire, le processus est beaucoup plus lent.
Le thé est une solution
Lorsque nous préparons le thé à la maison, nous sommes, d’un point de vue chimique, en préparant un solution. Ce terme indique un mélange homogène composé de deux composants: le solvanten plus grande quantité, et le solutéen plus petites quantités et qui est dissous à l’intérieur du solvant.
Dans notre tasse de thé, l’eau représente le solvant, tandis que les solutés sont toutes les molécules présentes dans les feuilles hachées contenues dans le sachet: c’est principalement polyphénols (en particulier les catéchines), les polysaccharides, les alcaloïdes (comme le Theinqui est structurellement identique à la caféine) et aux saponines. Lorsque nous plongeons le sachet dans l’eau, ces composés commencent à migrer vers le liquide environnant. La vitesse à laquelle ce processus a lieu dépend de nombreux facteurs: l’un des plus importants est le température eau.
À des températures plus élevées, les molécules se déplacent plus
Là températured’un point de vue microscopique, n’est rien de plus que la mesure du Mouvement des molécules: Plus une substance est chaude, les particules qui la composent sont plus rapides. Lorsque nous parlons de mouvement, nous entendons la capacité des molécules à se déplacer dans l’espace, à tourner et à vibrer: tous ces mouvements contribuent au SO énergie cinétiqueque nous pouvons imaginer comme une « énergie de mouvement ». En augmentant la température d’une substance, l’énergie cinétique de ses molécules augmente également.
À des températures élevées, les molécules d’eau se déplacent avec une plus grande intensité: ce phénomène, connu en chimie sous le nom agitation thermiqueentraîne une augmentation de l’énergie cinétique du système. Les molécules d’eau qui se déplacent plus rapidement Ils parviennent à traîner plus facilement les molécules de soluté présents dans le sachet, En les dispersant dans le liquide plus rapidement et en augmentant la vitesse de propagation avec laquelle les molécules passent du sachet à la tasse d’eau. Le résultat? La couleur, la saveur et l’arôme du thé se répandent beaucoup plus rapide que ce qui se passe dans l’eau froide, Où le mouvement moléculaire est réduit et l’extraction des solutés est plus lente.
Quelle est la diffusion?
Le passage des molécules du sachet du thé d’eau est un processus spontané appelé « propagé« : Les composés se déplacent naturellement d’une zone de concentration élevée (les feuilles du sachet) vers une zone de concentration à faible teneur (l’eau dans la tasse), jusqu’à ce qu’elle atteigne une situation de équilibre.
Comme tout phénomène physique, la diffusion peut également être décrite par une loi mathématique: dans ce cas, nous parlons du Première loi foutuénoncé par le physicien allemand Adolf Fick en 1855. L’équation mathématique est la suivante:
J = d Δc / Δx
- J représente le flux de molécules qui se propagent (donc ce qui sort du sachet) et représente le vitesse de diffusion
- Δc représente le différence de concentration Entre le point initial et le point final, dans notre cas L’intérieur du sachet et de l’eau de la tasse
- Δx indique la direction vers laquelle les molécules se déplacent, toujours selon notre exemple, de l’eau à l’eau.
- D est appelé coefficient de diffusion, un paramètre qui dépend de certaines quantités variables qui caractérisent le système, y compris le température.
Cette formule explique que la vitesse à laquelle les molécules passent de l’eau à l’eau sont directement proportionnelles à la différence de concentration et au coefficient de diffusion, donc également à la température.