Deprecated: mysql_connect(): The mysql extension is deprecated and will be removed in the future: use mysqli or PDO instead in /home/blokjeom/domains/2dive.nl/public_html/mphp/Database.php on line 94

Strict Standards: Only variables should be passed by reference in /home/blokjeom/domains/2dive.nl/public_html/index.php on line 16
2Dive helpt je met het leren van je duiktheorie!

Absorptie van gas in vloeistoffen

Iedereen kent koolzuurhoudende dranken, als je de fles opendraait dan komt het gas (CO2) rijkelijk uit de vloeistof omhoog. Zelfs al doe je de fles na opening weer dicht en na een uurtje weer open, dan kan je hetzelfde effect nog een keer bewonderen. Kennelijk komt er dus ergens gas vandaan, en zelfs zoveel dat het een bepaalde druk kan creëren. Het verschijnsel heeft alles te maken met het oplossen van gas in vloeistoffen, dit effect is zelfs één van de grootste vijanden van een duiker. In dit hoofdstuk kan je lezen waar het effect door ontstaat, in het hoofdstuk decompressieziekte, gaan we verder in op de gevolgen die dit effect heeft voor een duiker.

Om dit fenomeen beter te begrijpen maken we gebruik van de wet van Henry:

Bij constante temperatuur zal een vloeistof net zoveel gas opnemen totdat de gasdruk van het gas in de vloeistof gelijk is aan de druk waarop het gas de vloeistof raakt.

Een vloeistof kan dus gas opnemen, de hoeveelheid gas die een vloeistof kan opnemen is evenredig met de druk waarop het gas in contact is met de vloeistof. Het oplossen van een gas in een vloeistof is een proces dat wordt beïnvloed door een aantal factoren waaronder tijd, druk en temperatuur. Zoals je kan zien bij een koolzuurhoudende drank is het een proces wat een behoorlijke tijd in beslag neemt. De koolzuurhoudende drank blijft een geruime tijd bellen produceren (er ontsnapt langzaam gas uit de oplossing).

Voor een oplossing van een gas in een vloeistof zijn er 3 toestanden te omschrijven:

Verzadigd
De gasdruk in de vloeistof is gelijk aan de gasdruk in de omgeving van de vloeistof. De vloeistof neemt in deze toestand geen extra gas op en geeft geen gas af aan de omgeving.

Onverzadigd
De gasdruk in de vloeistof is lager dan de gasdruk in de omgeving van de vloeistof. In deze toestand neemt de vloeistof gas op totdat er een verzadigde toestand ontstaat.

Oververzadigd
De gasdruk in de vloeistof is hoger dan de gasdruk in de omgeving van de vloeistof. In deze toestand geeft de vloeistof gas af aan de omgeving totdat er een verzadigde toestand ontstaat.

We zien dat de toestand van de gas oplossing altijd richting verzadigd loopt. de toestanden on- en oververzadigd noemen we ook wel 'instabiel' (deze toestand is tijdelijk). Indien er een grote overdruk ontstaat in een vloeistof dan geeft de vloeistof zo snel gas af aan de omgeving dat er belletjes/bellen in de vloeistof ontstaan, zoals bij de koolzuurhoudende dranken.
Doordat de snelheid van opname en afgifte van gas in de vloeistof afhankelijk is van het verschil tussen de gasdruk in de vloeistof en de gasdruk in de omgeving, vertraagt de opname en afgifte richting de stabiele situatie. Bij het opendraaien van de fles met koolzuurhoudende drank trekt de ontstane instabiele situatie steeds langzamer richting de stabiele situatie.

Invloeden op opname van gas door vloeistoffen:

Druk
Hoe groter het verschil tussen de gasdruk in de vloeistof en de gasdruk in de omgeving van de vloeistof hoe sneller en meer gas er in de vloeistof zal oplossen.

Tijd
Hoe langer de onverzadigde situatie aanhoud hoe meer gas er wordt opgenomen in de vloeistof. Net zolang totdat de volledig verzadigde situatie optreed.

Oppervlakte
Het raakoppervlak tussen het gas en de vloeistof is recht evenredig met de snelheid van opname. Hoe groter het oppervlakte tussen het gas en de vloeistof hoe sneller de vloeistof verzadigd.

Temperatuur
De temperatuur heeft wel de meest opmerkelijke invloed op de opname van gas in een vloeistof. Hoe lager de temperatuur, hoe sneller en hoe meer gas in de vloeistof kan oplossen. De temperatuur veranderd dus ook de totale hoeveelheid gas die in de vloeistof kan oplossen!

Soort gas
Elk gas heeft zijn eigen oplosbaarheidscoëfficiënt, dit houd in dat het ene gas beter op te lossen is in een vloeistof dan het andere. Het ene gas zal dus sneller en meer oplossen in een vloeistof dan het andere.

Soort vloeistof
In de ene vloeistof lost gas beter op dan in de andere vloeistof. Zo zal stikstof bijvoorbeeld sneller en meer oplossen in een vettige vloeistof dan in een waterige vloeistof.

In dit hoofdstuk heb je kunnen lezen dat gas in vloeistoffen kan worden opgenomen, en dat een vloeistof dit gas ook weer kan afgeven als de omgevingsdruk verlaagd. Binnen het thema duikfysiologie zullen we nog vaak op dit gegeven terugkomen. Dit verschijnsel is het meest belemmerende effect voor een duiker!