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Mousse et liquide vaisselle

par Jenniferleonardo, le 18/09/2018 à 20:43 - 293 visites

Bonjour,
Je voudrais savoir pourquoi la mousse du liquide vaisselle est blanche alors que le liquide en lui même est rouge ou bleu ou vert ou violet ou jaune ?
Cordialement merci

Réponse du Guichet du savoir

par bml_sci, le 21/09/2018 à 16:19

Réponse du département Sciences et Techniques

Bonjour,

Une question similaire a déjà été posée au Guichet du Savoir. Attention, car cette réponse date de 2005 et certains liens ne fonctionnent plus.

La question ici était posée pour le savon et le shampoing mais s’applique de la même façon au liquide vaisselle.

Premièrement, il peut être intéressant de voir ce qui fait mousser les produits nettoyants.

Voici la réponse du journal Le Télégramme (journal Breton) dans son article du 3 décembre 2006, Pourquoi le savon mousse-t-il ? :

« Il n'y a pas besoin de savon pour faire des bulles : il suffit de brasser de l'air dans de l'eau. Sauf que les bulles de savon durent plus longtemps. L'explication tient à la nature chimique des molécules formant le savon, qui sont constituées de deux parties : une « tête » (composée d'un ion négatif, formé d'un atome de carbone et de deux d'oxygène, et d'un ion positif comme le sodium) et une longue « queue » (constituée d'atomes de carbone et d'hydrogène).

L'action des molécules

Or, quand l'ion positif entre en contact avec l'eau, il se sépare du reste. La tête, hydrophile, apprécie alors le contact avec l'eau; la queue, hydrophobe, rejette ce contact. Résultat : lorsque l'air et l'eau savonneuse sont brassés, les molécules de savon se disposent de part et d'autre des fines couches d'eau qui constituent la surface des bulles qui se forment alors. Les têtes hydrophiles sont attirées par le film d'eau, tandis que les queues hydrophobes pointent vers l'air, à l'intérieur et à l'extérieur des bulles. Cette architecture présente trois avantages. D'abord, cela favorise la formation des bulles : les molécules du savon se repoussant les unes les autres pour avoir plus de place, elles tendent à stabiliser ces interfaces air-eau, ce qui permet de créer beaucoup plus de bulles que dans l'eau pure.»

Cette concentration d’un plus grand nombre de bulles par le savon va avoir un impact sur la perception de la lumière à travers la mousse. Le phénomène de couleur blanche observé dans la mousse est le même que celui dans la neige ainsi que dans les nuages. Comme déjà expliqué dans la réponse précédente du guichet :

« Rappelons-nous que la lumière du soleil, que nous voyons blanche, est composée des 7 couleurs que l’on peut voir dans un arc-en-ciel. Les nuages sont chargés d’eau présente sous forme de gouttelettes ou de cristaux de glace qui sont beaucoup plus gros que les molécules d’air : ils diffusent chacune des 7 couleurs composant la lumière du soleil. Ce mélange de tous les rayons lumineux nous apparaît avec une couleur blanche.

Le phénomène qui explique la blancheur des nuages et de la mousse de savon s'appelle la Diffusion de Mie. La mousse diffuse l'ensemble du spectre de la lumière blanche et pas seulement les petites longueurs d'onde. La diffusion s'applique de la même manière à toutes les longueurs d'ondes. La lumière rouge est donc autant diffusée que la lumière bleue. Ensuite toutes les couleurs sont elles-mêmes rétrodiffusées. Globalement, la mousse de savon a la même couleur que celle de la lumière solaire qui les frappe. »

On parle ici de reflexion diffuse, définit ici par l’encyclopédie Wikipédia :

« La réflexion est dite diffuse lorsque la lumière est réfléchie dans un grand nombre de directions et l'énergie du rayon incident est redistribuée dans une multitude de rayons réfléchis. C'est ce phénomène qui permet la vision d'un objet éclairé (la réflexion spéculaire permet de voir une image de la source, mais pas de l'objet réfléchissant lui-même). Cette diffusion explique pourquoi la neige, le lait, le pastis dilué — sa couleur jaune provient d'un colorant, le caramel — et les nuages sont essentiellement blancs : ils réfléchissent la lumière blanche du soleil. »

Vous pouvez trouver plus d’informations sur ces phénomènes dans ce document : La couleur sur le site de l’ENS
Dans les collections de la bibliothèque :
La couleur dans tous ses éclats / Bernard Valeur, édition Belin: Pour la science, 2011
Les couleurs du ciel / Jean-Marc Lévy-Leblond, édition Bayard, 2018

En plus du phénomène de diffusion de Mie, il faut prendre en compte la dilution des colorants, présents dans ces produits nettoyants.

Ce court article du magazine Ça m’intéresse, répond à votre question et nous parle de cette dilution:

« La disparition de la couleur est due à la dilution du colorant dans la mousse. Celle du shampoing, mais également celle de la bière ou du Coca, est en effet formée d’une myriade de bulles principalement constituées d’une pellicule d’eau épaisse de quelques dixièmes de micron seulement. Cette extrême finesse empêche les pigments d’y être suffisamment concentrés pour qu’on les voie. Chaque bulle est transparente, et quand la lumière pénètre la mousse, elle est diffractée dans toutes les directions par les bulles, sans être absorbée. La petite fraction de lumière réfléchie ne subit aucune modification de son spectre et reste donc blanche. »

Les colorants de produits nettoyants ne sont ainsi pas en quantités suffisantes pour que cela puisse se voir dans la mousse.

Il est cependant possible de créer de la mousse colorée de manière très simple. Il suffit de mélanger du savon ou alors du liquide vaisselle avec du colorant alimentaire ou bien de l’aquarelle et de mélanger le tout dans une bassine avec un batteur électrique.
Vous pouvez suivre une recette de mousse colorée ici.

Une plus grande concentration de colorants permet alors de créer une mousse colorée.

Bonne journée.
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