b) Résultats

Toutes sortes de résultats ont été obtenus à partir de la méthode de simulations informatiques de Monte Carlo mise en oeuvre dans des conditions thermodynamiques correspondant aux mesures avec les rayons-X et avec la diffraction de neutrons, pour l'eau à l'état supercritique.

L'analyse détaillée de la structure du réseau de liaisons hydrogène, basée sur le critère intermoléculaire distance-énergie de la liaison hydrogène, donne des résultats en bon accord avec ceux existant dans la littérature.

Avec l'augmentation de la température, le nombre moyen de liaisons hydrogène par molécule d'eau décroît de même manière pour les hautes densités (environ 1g/cm3) que pour les basses densités (environ 0,2 g/cm3) et approche asymptotiquement zéro pour les hautes températures et les basses densités. Quand le nombre moyen de liaisons hydrogène par molécule d'eau est en dessous du seuil dit de percolation, le réseau continu de liaisons hydrogène est déjà cassé à 573 K et à une densité inférieure à 0,63 g/cm3. Pour les températures supérieures à 873 K, le réseau est de toute façon cassé. Cependant, même aux plus hautes températures et aux plus basses densités de ces présentes simulations, il est encore possible d'observer des liaisons, hydrogène sous la forme de dimères et de trimères.

Dans les conditions supercritiques, les liaisons hydrogène moyennes sont approximativement de 1,5 kJ/mol (ou de 8 %) plus faibles, de O, l À (ou de 5 %) plus longues, et de 8° moins linéaires, comparées à celles dans l'eau liquide dans des conditions ambiantes. Pourtant, plus de 40 % de liaisons hydrogène sont encore préservées à l'état supercritique selon les résultats de ces simulations.

3) Recherche d'un modèle moléculaire de l'eau pure à l'équilibre valuur-liquide (2),(15)

a) Par la méthode de Monte Carlo

Pour cette méthode, deux modèles moléculaires simples sont utilisés : le SPC (de l'anglais simple point charge) et le SPC/E (extended simple point charge). Ils servent à calculer l'équilibre vapeur-liquide de l'eau pure sur une large échelle de températures : de 300 à 610 K. La méthode de Monte Carlo s'appuie ici sur la technique calculatoire appelée sommation d'Ewald (*). Elle permet, après cet aspect calculatoire, de réaliser des simulations sur la coexistence de la phase vapeur et de la phase liquide et d'obtenir des résultats en accord avec les données théoriques.

Le modèle moléculaire de l'eau utilisé dans cette théorie peut être modélisé par une sphère localisée sur l'atome d'oxygène avec une charge partielle négative et par deux atomes d'hydrogène portant chacun une charge partielle positive. Les deux modèles SPC et SPC/E sont issus de ce modèle moléculaire de l'eau.

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