l'eau : ses propriétes

Dans tout l’Univers, il est une molécule que l’homme recherche avidement, car sa découverte à la surface ou dans l’atmosphère d’une planète lointaine libérerait aussitôt les rêves les plus fous de l’humanité : trou­ver la vie ailleurs que sur notre planète.

Cette molécule, un modèle simple triangulaire la représente aisément avec la particularité d’un angle inte­ratomique de l’ordre de 105° (un angle caractéristique d’une géométrie tétraédrique, voir figures 1 et 2) dû à l’électronégativité de deux de ses pôles, au lieu de 90° pour des liaisons strictement covalentes. Elle est aussi caractérisée par un moment électrique (polarité) mis en évidence par ses propriétés physiques et électriques.

Sa formule peut s’écrire de façon très simple : H2O (ce qui signifie que cette molécule résulte de l’union d’un atome d’oxygène avec 2 atomes d’hydrogène), c’est l’eau.

Derrière ce mot, s’impose une image, née des voyages spatiaux, celle de la planète bleue : la Terre.

L’eau est en effet la substance minérale la plus répandue à la surface du globe. Elle en constitue l’hydros­phère. Son volume est estimé à 1 385 ·106 km3, dont environ 97,4 % dans les océans (couvrant 71 % de la surface terrestre), 2 % sous forme de glace et 0,6 % seulement (de l’ordre de 8·106 km3) constituant les eaux continentales (y compris les nappes souterraines et l’humidité des sols). À la surface du sol, on éva­lue à environ 350 000 km3 le volume des eaux continentales disponibles (fleuves, lacs) ; les glaces des calottes polaires représentent un volume de 25 · 106 km3. Enfin, il y a 13 000 km3 d’eau dans l’atmosphère sous forme de vapeur et de nuages. L’évaporation annuelle est estimée à 500 000 km3 et les précipitations sur les continents à 110 000 km3 par an.

Mais l’eau est surtout synonyme de vie biologique.

C’est le constituant majeur de la matière vivante. Il entre en moyenne pour 80 % dans sa composition. Chez les animaux supérieurs, le pourcentage d’eau est compris entre 60 % et 70 %. Des valeurs extrêmes de 98 % se rencontrent chez des organismes marins tels que la méduse ou certaines algues ; en revanche, les bactéries sporulées, formes de résistance et de vie ralentie, voient leur teneur en eau réduite à 50 %.

Élément majeur du monde minéral et biologique, l’eau est aussi le vecteur privilégié de la vie et de l’acti­vité humaine. À l’heure actuelle, l’utilisation globale de l’eau, en additionnant les usages domestiques, industriels et agricoles, représente le chiffre impressionnant de 700 m3 par an et par habitant en moyenne, sachant que. Et encore, les disparités sont énormes selon les régions du monde : de moins de 100 m3 pour les pays en voie de développement à plus de 2 000 m3 pour les États-Unis. Il est donc certain que les besoins en eau de l’humanité ne cesseront de croître. La croissance de cette consommation d’eau a été très forte ces dernières décennies. Environ 10% de cette consommation sert à l’usage domestique.

Ceci implique la nécessité impérieuse de protéger l’eau et de la traiter, que ce soit pour produire une eau propre à la consommation humaine ou à des usages spécifiques industriels, ou pour limiter les rejets de pol­lution dans le milieu naturel.