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Cours de Biophysique S3 | CH I: Physique de l’eau et des solutions en milieu biologique, Phénomènes de surface

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Chapitre I : Physique de l’eau et des solutions en milieu biologique, Phénomènes de surface

Les solutions bio-élecrique
Mobilité ionique
Conductivité
Viscosité
Osmolarité
Solubilité
Propriétés physique de l'eau

Chapitre II : Etude des interfaces solides-liquides

L'interface solide-liquide
Forces intermoléculaires dans un liquide
Tension superficielle
Application biologique : La respiration chez les êtres vivants
Angle de contact et capillarité
_________________________

Les solutions bio-électrolytiques

1-Solution :

 Une solution est un mélange de deux matières ou plus, elle est constituée de :
- Solvant : la matière qui existe en plus grande quantité.
- Soluté : la matière (les matières) qui existe en faible quantité.
Concentration massique : masse de soluté par litre de solution.
Concentration massique : masse de soluté par litre de solution.

Concentration molaire (molarité) : nombre de moles de soluté par litre de solution.
Concentration molaire (molarité) : nombre de moles de soluté par litre de solution.

Concentration molale (molalité) : nombre de mole de soluté dissoute dans un kilogramme de solvant (mol.kg-1).
Concentration pondérale : masse de soluté dissoute dans un kilogramme de solvant (g.Kg-1).

2-Solution aqueuse :

Une solution dans laquelle l’eau est le solvant. Les molécules d’eau entourent les molécules du soluté.

3-Solution électrolytique :

Ce sont des solutions conductrices du courant électrique. L’étude de ces solutions a montré la présence des ions libres et indépendants.
En appliquant un champ électrique entre deux électrodes d’une cellule contenant une solution électrolytique, les cations (ions à charge positive) se déplacent vers la cathode (électrode à charge négative) et les anions (ions à charge négative ) se déplacent vers l’anode (électrode à charge positive).

Les solutions bio-électrolytiques

Électrolytes forts : des matières qui se dissocient complètement dans l’eau donnant des solutions de bonne conductivité électrique (comme les bases et les acides forts).

Électrolytes faibles : des matières qui se dissocient partiellement dans l’eau donnant des solutions de faible conductivité électrique (comme les bases et les acides faibles).

Mobilité ionique

Mobilité ionique

Conductivité


Viscosité

La viscosité permet de faire la distinction entre un fluide parfait et un fluide réel.
Dans le cas des fluides parfaits, on considère que l'écoulement se déroule sans perte d'énergie.
➤Dans un fluide réel, il existe des forces dites de viscosité. Elles sont dues à des frottements qui existent entre les couches de vitesses différentes sur les parois.

La viscosité est une caractéristique de la matière, quel qu’en soit l’état physique : gazeux, liquide ou à la limite solide. Elle intervient fréquemment dans les équations de la mécanique des fluides. Elle traduit, en bref, la résistance d’un fluide à l’écoulement car elle ralentit le mouvement du liquide au voisinage des parois.

Définition de la viscosité

• L'eau, l'huile, le miel coulent différemment : l'eau coule vite, mais avec des tourbillons ; le miel coule lentement, mais de façon bien régulière.
• La viscosité peut être définie comme la résistance à l'écoulement uniforme et sans turbulence se produisant dans la masse d'une matière. 
• La viscosité se manifeste chaque fois que les couches voisines d’un même fluide sont en mouvement relatif, c’est à dire lorsqu’il s’établit un gradient de vitesse.

On peut donc dire que la viscosité est la mesure du frottement fluide
Viscosité

Effet de la température sur la viscosité

Effet de la température sur la viscosité



¦ 〠 ¦   Suite du cours



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