Action du vinaigre sur un oeuf cru

Détail de l'expérience :

 

Sommaire

  1. Immersion de l'oeuf
  2. Dissolution de la coquille (couche externe)
  3. Dissolution de la coquille (couche interne)
  4. Manipulations
  5. Osmose
  6. Comparaison des oeufs

Je remplis un grand bocal de vinaigre blanc (45% d'acide acétique).

Il contient environ 45% d'acide acétique
Une grande quantité de vinaigre est nécessaire afin de couvrir entièrement l'oeuf

J'y ajoute délicatement un oeuf de poule cru, dont la taille initiale vaut environ 5.5 cm. L'oeuf est immergé avec le gros bout vers le haut afin que la poche d'air le maintienne vertical.

Les oeufs mesurent en moyenne 5.5 cm
Un oeuf de poule standard

L'oeuf coule en premier lieu, mais après deux minutes il remonte à la surface, poussé par les bulles de gaz qui se forment sur la coquille. Il suffit alors d'agiter un peu le bocal pour que les bulles s'échappent et que l'oeuf retombe au fond.

L'acide acétique dissoud la coquille

Le vinaigre dissoud la cocquille
De petites bulles se forment sur la coquille

Deux minutes après l'immersion, l'oeuf se met à flotter (© IS)


Le gaz dégagé est en réalité du dioxyde de carbone produit par la réaction acido-basique entre le vinaigre et le carbonate de calcium (calcaire) contenu dans la coquille.


Réaction entre l'acide acétique et le CaCO3 (agrandir l'image) (source)

Les bulles s'agglutinent à la surface du liquide et forment une sorte d'anneau de mousse.

L'acide dissoud le calcaire et produit du gaz carbonique
Le gaz s'échappe et s'accumule en surface

Deux heures plus tard, la partie externe de la coquille (sorte de film fin) commence à s'enlever, laissant voir une couche blanchâtre.


La coquille se dégrade

Je laisse la réaction se poursuivre durant la nuit.

Tôt dans la matinée, douze heures exactement après le début de l'expérience, la "peau" de la coquille est presque totalement dissociée du reste.

Au bout de 12 heures, la couche externe de la coquille se dissocie du reste
Le film supérieur se sépare de la partie inférieure

J'attends encore trois heures et demi pour voir la progression, puis je sors l'oeuf pour en vérifier l'état.

Au bout de 12 heures, la couche externe de la coquille se dissocie du reste


La couche s'est entièrement enlevée

L'oeuf est mou. Je le rince à l'eau pour prendre des photos.


Il reste des fragments de couche supérieure

La partie inférieure de la coquille n'a pas encore été dissoute. Elle semble plus épaisse et sa texture est friable (crayeuse).

Une heure plus tard, soit environ 16h30 après l'immersion, la couche inférieure de la coquille commence à se dissoudre et laisse entrevoir l'intérieur de l'oeuf (protégé par une fine membrane semi transparente).

L'aspect est mou car la coquille est dissoute par l'acide acétique, ne laissant qu'une fine membrane

L'acide acétique dissoud la coquille et laisse entrevoir l'intéreur de l'oeuf
Sous la couche blanche on peut voir le jaune interne

L'oeuf n'est pas cuit : l'intérieur est encore liquide et le jaune s'y déplace librement.

L'oeuf est toujours cru (© IS)


On voit que l'oeuf a pris un demi centimètre de longueur, ce qui peut être dû à l'osmose, phénomène que je testerai plus tard.

La texture de l'oeuf est à la fois molle et élastique. Il rebondit alors facilement.

L'oeuf rebondit(© IS)


Je place à présent un second oeuf dans un autre verre de vinaigre afin de disposer de deux éléments. Je laisse poser ces deux oeufs jusqu'au matin suivant afin que tous les restes de coquille soient enlevés.

Les oeufs sont à présent complètement à nu, sauf bien sûr la fine membrane qui les entoure.

Le vinaigre dissoud la cocquille mais préserve la membrane
Les deux oeufs sont totalement débarrassés de leur coque

Je place donc le premier dans un bocal contenant de l'eau.

La coque a été préalablement dissoute dans du vinaigre
L'oeuf est immergé dans l'eau

Puis je mets le second dans un verre de sirop lichee non dilué. Je pose un objet lourd sur l'oeuf pour qu'il coule malgré la densité du liquide.

Les sirops contiennent environ 500g de sucre par litre
J'ai choisi un sirop assez clair pour pouvoir suivre l'évolution dans le verre

L'oeuf va se vider de son eau par osmose
L'oeuf flotte

Si tout se déroule correctement, le premier oeuf devrait se gorger d'eau et l'autre se vider de son eau.

Il s'agit d'un simple phénomène d'osmose : la membrane entourant les oeufs laisse passer l'eau, mais pas les autres substances. L'eau étant attirée par les sels (= sel, sucre, ou autres), elle traverse naturellement la membrane pour se diriger vers l'endroit où ces éléments sont le plus présents.

Dans le premier cas, l'intérieur de l'oeuf dispose de plus de sels que l'extérieur, c'est donc l'eau du bocal qui va rentrer dans l'oeuf. Dans le second cas, le sirop est très concentré en sucre (500g/l), c'est donc l'eau de l'oeuf qui va sortir dans le verre.

En regardant de près le verre de sirop, j'aperçois de petites ondulations à la surface de la coquille ; probablement l'eau qui s'échappe de la membrane.

Une demi-journée plus tard, je sors les deux oeufs de leur récipient respectif.

Celui du haut est gorgé d'eau et l'autre s'est au contraire vidé
Le premier est en haut

On voit une grande différence de taille, de teinte et de texture. Le second oeuf est clairement plus petit et flasque : la membrane forme de larges plis lorsqu'on la touche, alors qu'elle est rebondie dans le cas du premier oeuf. La pression interne a donc changé dans les deux cas.

Comparaison et ouverture accidentelle du premier oeuf (© IS)


Comme je ne peux pas expliquer la différence de teinte, je décide d'ouvrir les deux oeufs afin de constater les différences internes.

La membrane interne d'un oeuf de poule
J'enlève la membrane protectrice

Concernant le premier oeuf :
- il contient d'avantage d'eau
- le jaune et une partie du blanc semblent "pochés"
- le jaune et le blanc sont plutôt liquides
- quelques morceaux de blanc sont agglomérés

Oeuf "cuit" par le vinaigre
Intérieur du premier oeuf

Une sorte de membrane s'est formée (© IS)


Concernant le deuxième oeuf :
- il ne contient presque pas d'eau
- le jaune est solide et le blanc moyennement ferme.
- le jaune et le blanc ne sont pas pochés

Oeuf durcit par osmose
Intérieur du second oeuf

Le jaune est solide(© IS)


Je ne saurais pas m'expliquer certaines de ces différences, elles peuvent être dues à de nombreux facteurs. Il faudrait réaliser à nouveau l'expérience avec un timing plus rigoureux pour en tirer des conclusions fiables.

N'hésitez pas à me transmettre vos résultats et/ou explications pour pouvoir écrire un bilan clair.

 

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Commentaires  

+2 #12 Emma 10-01-2017 08:41
Merci beaucoup pour votre aide, elle m'a était précieuse..
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+4 #11 cyril 08-01-2017 13:42
Citation en provenance du commentaire précédent de Emma :
Bonjour c est encore moi, voila je chercherais à savoir pk le volume de l'œuf augmente un peu après son passage au vinaigre (2 jours)
Merci d avance


Il s'agit aussi d'osmose, comme avec l'eau ou avec le sirop. Lorsque la coquille est totalement dissoute, l'eau va pouvoir commencer à traverser la membrane afin d'équilibrer les concentrations en solutés de chaque côté.

Etant donné que l'oeuf augmente de taille, on peut en déduire que la pression osmotique du vinaigre est plus petite que la pression osmotique à l'intérieur de l'oeuf. Vous pouvez essayer de calculer la pression osmotique du vinaigre à partir de la formule que j'ai donnée dans mon commentaire précédent.
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+2 #10 cyril 08-01-2017 13:37
Citation en provenance du commentaire précédent de Emma :

Pour notre tpe on aurait besoin de savoir si vous pouvez nous dire comment calculer la pression osmotique et la concentration massique de l'œuf en sels..

Pour ce qui est de la pression osmotique d'un liquide, vous pouvez trouver les détails de calculs sur wikipedia: fr.wikipedia.org/.../.... En résumé, elle est donnée par la loi de van t' Hoff : Pression Osm. = c R T. Avec T la température (en Kelvin), R la constante des gaz parfait et c la concentration des sels en solution.

Dans le cas de l’œuf, il n'est pas évident d'appliquer cette formule vu qu'il faut tenir compte des différents composants (qui ont des concentrations c différentes). La seule chose que j'ai trouvé sur internet est un très vieil article en anglais qui donne une pression osmotique d'environ 5 atmosphères pour l’œuf (ncbi.nlm.nih.gov/.../...). Je vous laisse faire vos recherches de votre côté pour vérifier cette valeur où trouver d'autres sources.

Par contre, la loi de van t' Hoff est plus facile à appliquer dans le cas du sirop ou du vinaigre, vu qu'on peut supposer dans ces cas qu'il n'y a qu'un seul composant dans l'eau. Il faut donc juste calculer la concentration c de sucre dans le sirop et la concentration d'acide acétique dans le vinaigre (commencez par calculer la masse molaire de ces constituants). Je vous laisse faire ces calculs, mais d'après ce que j'ai pu lire vous devriez trouver environ 50-60 atmosphères pour le pression osmotique du sirop.

Ces valeurs confirment bien l'expérience décrite ci-dessus. La pression osmotique du sirop étant plus grande que celle de l’œuf, de l'eau va sortir de celui-ci.
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