La mayonnaise est un aliment de base de presque tous les ménages, Pourtant, la raison pour laquelle il est si épais et visqueux est un problème non résolu de longue date en chimie physique :pourquoi l'ajout de jaune d'œuf à un mélange liquide d'huile et d'eau augmente-t-il la viscosité d'un millier ? Et, plus généralement, pourquoi la viscosité de toutes les solutions présente-t-elle une augmentation imprévisible de la viscosité lorsqu'une grande quantité de soluté ou de tensioactif (comme le jaune d'œuf) est ajoutée ?

L'équation de Jones-Dole de 1929, qui prédit avec précision les changements de viscosité dans les solutions à des concentrations plus faibles, se décompose à des concentrations plus élevées (supérieures à 1 molaire) comme celles présentes dans le sirop et la mayonnaise. Jusque là, l'augmentation rapide de la viscosité à des concentrations élevées n'a été expliquée ni par une expression mathématique ni par une théorie physique microscopique.

Maintenant dans une nouvelle étude, Klaas Wyne, professeur de physique chimique à l'Université de Glasgow, a proposé ce qu'il appelle "l'effet mayonnaise" pour expliquer l'augmentation spectaculaire de la viscosité qui ne se produit pas seulement dans la mayonnaise, mais dans toutes les solutions très concentrées. Ses résultats sont publiés dans un récent numéro de Le Journal des lettres de chimie physique .

« L'« effet mayonnaise » est une jolie petite idée simple qui a une applicabilité beaucoup plus large :dans tous les cas, dans lequel un liquide est structuré d'une manière ou d'une autre, la viscosité va augmenter de manière non linéaire en raison de la présence d'une transition de brouillage virtuelle à une concentration très élevée, " Wynne a dit Phys.org . "Par conséquent, l'effet mayonnaise s'applique également à la structuration intrinsèque dans les liquides ioniques à température ambiante, dans des solvants eutectiques profonds, fluctuations de concentration à proximité des points critiques, et bien sûr des mélanges liquides dont la mayonnaise. L'effet mayonnaise s'applique à toutes les solutions et mélanges liquides, et est donc très largement applicable.

Dans son papier, Wynne explique comment se produit la transition de brouillage. Lorsqu'un soluté contenant des ions est ajouté à une solution, les molécules liquides (par exemple, eau) forment des amas autour des ions. A une concentration critique, le mouvement des amas ion/liquide se fige ou se bloque.

Comme l'explique Wynne, l'approche de cette transition de brouillage marque le passage du régime décrit par l'équation de Jones-Dole à un régime dans lequel la viscosité augmente beaucoup plus rapidement. L'effet mayonnaise, alors, est un exemple de propriété colligative, ce qui signifie que cela dépend principalement de la concentration du soluté plutôt que des propriétés chimiques ou physiques du soluté.

Pour décrire mathématiquement la dépendance de la viscosité sur la concentration, Wynne a proposé des modifications à l'équation de Jones-Dole, motivé par l'équation de Vogel-Fulcher-Tammann qui décrit la viscosité des liquides et des verres surfondus à l'approche de la température critique de transition vitreuse. Wynne a montré que la nouvelle équation modifiée fournit un bon ajustement pour une grande partie des données de viscosité précédemment publiées, autres que quelques valeurs aberrantes attendues. Les résultats révèlent un lien entre la formation de verre et la formation de mayonnaise, comme dans les deux cas, la viscosité dépend de la concentration d'une manière similaire.

À l'avenir, Wynne prévoit d'étudier plus avant les implications de l'effet mayonnaise.

"Je m'intéresse actuellement énormément à la manipulation physique des transitions de phase telles que la démixtion de liquides et la nucléation de cristaux dans lesquels l'effet mayonnaise joue un rôle important, " dit Wyne.

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