0 Acodkmie des sciences / Elsevier, Paris Gbochimie / Geochemistry Caractkistiques physicochimiques de I’eau capillaire et des gouttelettes de brouillard Ph ysicochemical features of water in capillaries and fog water droplets Lionel MERCURYI* et Yves TARDY’ ’ L’niwrsit6 de Poitiers, UWR C.VRS 6532 xHJjdrogblogie, argiles, sols et a&t%-ations s, 40, au. du Recteur-Pineau, 86022 Poitiers. France, ’ Institut deggologie et Centre de@ochimie de la surface (CM?Sl, Universit6 Louis-Pasteup; 1, rue Blessig, 67084 Strashourg France On propose ici un mode de calcul de la tension interfaciale eau-vapeur d’eau et, avec les expressions developpees par Mercury et Tardy (19971, un ensemble revise des proprietes physicochimiques de l’eau en milieu capillaire ou dans les gouttelettes de brouillard : rayon du menisque eau-vapeur d’eau, activite de l’eau ou tension de vapeur au-dessus des menisques, hauteur d’ascension, constante dielectrique, pH de neutralite, enthalpie libre, enthalpie, entropie, capacite calorifique, expansivite thermique et compressibilite. Temperatures et pressions de congelation des differentes glaces sont presentees comme exemples des conditions de cristallisations minerales isobares et anisobares. Mots cl& : Eau capillaire, Goutteleties de brouillord, Tension interfaciale, Points de congelation, Formes cristallines ABSTRACT Mercury and Tardy (1997) have proposed a methodfor evaluatingthe tbermodynamicpropetiies of liquid water under negative pressures. Beside Gibbs’ free energy,e&a&y, entropy, beat capacity, thermic eqansivity and compressibility are addedhere new evaluations of the dielectric constant and water-vapor interfacial tension. A revised table ofpbysicochemicalpurameters, such as water activity or blapor tension abovethe meniscii, heightof capilla y rise,radius of meniscus andpH of neutrality are also tabulated.Temperatures andpressures offreezing of icepolymorpbs are discussed as examples of isobaric and anisobaric conditions of mineral cystallizations. Keywords: Capillary water, Fog droplets, Interfacial tension, Freezing point, Crystalline shapes Abridged version (see p. 952) Introduction concerne, quant a Iui, celui des gouttelettes de brouillard soumises a de fortes pressions positives au sein d’une Mercury et Tardy (1997) ont detaille une methode d’eva- atmosphere a 1 bar. La figure 1 illustre le raisonnement luation des proprietes thermodynamiques de I’eau liquide classique des phenomenes de capillarite (Defay, 1934 ; soumise, en milieu non sature, a des pressions negatives Dufour et Defay, 1963 ; Defay et al., 1966 ; Hillel, 1972), dues aux forces tensiles qui la retiennent aux parois du tandis que le tableau I donne le detail des parametres qui systeme poral. Le domaine des pressions positives seront pris en compte ici. Note prhxtk par Hubert Curien Sote remix le 27 aoOt 1997, accept& le 6 octobre 1997 * E-mail : pagen@cri.univ-poitiers.fr C. R. Acad. Sci. Paris, Sciences de la terre et des planetes / Eaarth & Planetary Sciences 1997. 325,947.954