Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     Pourquoi le champagne fait-il des bulles ?



 

 

Champagne!...
        Bon, d'accord, il n'y a pas que le Champagne qui fasse des bulles. Divers sodas en font aussi, ainsi que les bières, blanquettes et cidres... Dans tous les cas, ce sont des bulles de dioxyde de carbone. Facile à vérifier: plongez un allumette enflammée au-dessus de la surface d'un verre en train de dégazer, et elle s'éteint. Ce n'est pas un hasard si l'on fait des extincteurs au dioxyde de carbone (CO2)...
        Dans les boissons alcoolisées dont fait partie le Champagne, ce CO2 s'est formé naturellement, lors de la transformation du sucre en alcool (c'est la fermentation alcoolique) dans des récipients étanches. Le vin subit aussi cette fermentation, mais dans des cuves ouvertes, le CO2 peut alors s'évader. Dans les boissons non alcoolisées, le gaz a été rajouté artificiellement.
        Ceci dit, quand je regarde une bouteille de Champagne fermée, je n'y vois pas de bulles, elles n'apparaissent que lors de l'ouverture... C'est parce que le dioxyde de carbone est soluble dans l'eau de la boisson. Bouteille fermée, la pression est de 6 fois la pression atmosphérique, le gaz est forcé à y rester dissous (sursaturation). Dès qu'on ouvre la bouteille, la pression baisse, le gaz peut s'échapper du liquide, sous forme de bulles, et ne s'en prive pas d'ailleurs...

 

        Mais observons de plus près les bulles en train de naître dans le verre. Apparaissent-elles n'importe où dans le volume de liquide? Pratiquement jamais. C'est d'habitude sur les parois qu'elles se forment. Lorsqu'une bulle naît, elle est d'abord minuscule (ben oui...), mais il faut beaucoup d'énergie pour faire apparaître une micro-bulle. Il faut donc un germe, une micro-bulle d'air piégée sur une impureté collée sur la paroi du verre, comme une minuscule fibre de cellulose provenant par exemple du torchon d'essuyage du verre. C'est ce que montre la photo ci-contre, issue des travaux de G. Liger-Belair de l'Université de Reims Champagne-Ardenne. Une fois la micro-bulle formée, le gaz dissous à proximité peut y migrer, et fait grossir la bulle. Lorsqu'elle a un certain volume, elle se détache et est emportée par la poussée d'Archimède vers la surface. En cours de route, elle continue à grossir en piégeant le gaz rencontré.
Formation de bulles. © G. Liger Belair

 

Mousse de bière

       Pourquoi est-ce que toutes les boissons pétillantes n'ont pas le même aspect en ce qui concerne les bulles: Un verre de Champagne, sitôt empli, possède un haut col de mousse qui retombe assez vite, la bière en a un beaucoup plus persistant, les sodas n'en ont quasiment pas...
Une bulle et sa paroi d'eau et de molécules tensio-actives
    La différence tient dans la composition de ces liquides, qui sont des mélanges d'eau, d'alcool (excepté les sodas bien sûr...) et de grosses molécules comme des protéines, qui sont tensio-actives (elles possèdent un côté "aimant" l'eau et l'autre la "fuyant"). On a déjà vu des molécules ayant ces propriétés dans la structure des bulles... de savon. Dans le schéma ci-contre, les molécules tensio-actives sont ces espèces d'allumettes avec un côté hydrophile (rouge) et un hydrophobe (jaune).

        Lorsque la bulle parvient à la surface, elle se maintient d'autant plus longtemps que la pellicule d'eau qui la forme est protégée par ces molécules actives. Et il y a environ 30 fois plus de protéines dans la Bière que dans le Champagne, d'où la plus grande persistance de la collerette de mousse. Vous devinez qu'il n'y a quasiment pas de ces molécules dans les sodas...

        Finalement, ces petites bulles sont de bonnes espionnes du milieu dans lequel elles vivent. Ce qui n'est pas une raison suffisante pour en abuser...

 

Fleurs de Champagne. © G. Liger-Belair
  Une bulle de Champagne vient d'éclater à la surface du liquide. Ses voisines s'étirent brutalement vers la place qu'elle occupait... Toutes ces bulles me rendent tout chose...