|
|
|||||||
| Γιατροί δεν είμαστε, αλλά ορισμένα θέματα τα συζητάμε |
 |
|
|
Εργαλεία Θεμάτων | Τρόποι εμφάνισης |
|
#1
27-11-11, 17:25
|
||||
|
||||
|
Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
 William Henry Άγγλος χημικός, γεννήθηκε στο Manchester την 12.12.1775 και απεβίωσε την 02.09.1836 στο Pendlebury. Ο νόμος του Henry έχει άμεση σχέση με την κατάδυση, μας βοηθάει να κατανοήσουμε καλύτερα τις αλλαγές τις οποίες υφίσταται το σώμα μας σε μια κατάδυση. Στο νόμο του Henry βασίζεται σε μαγάλο βαθμό και η θεωρία της αποσυμπίεσης, το θέμα είναι πολύ μεγάλο, θα προσπαθήσω να σας μεταφέρω με όσο πιο απλά λόγια γίνεται, βασικά στοιχεία τα οποία σαν δύτες καλό είναι να τα γνωρίζουμε όλοι. Ο νόμος του Henry Σε σταθερή θερμοκρασία, η ποσότητα ενός αερίου που διαχέεται σε ένα υγρό είναι σχεδόν ανάλογη ως προς τη μερική πίεση του αερίου. Γενικά περί διαλυτότητας των αερίων στα υγρά Η διαλυτότητα ενός αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογη ως προς την θερμοκρασία, ή αλλιώς, όσο αυξάνει η θερμοκρασία τόσο μειώνεται η διαλυτότητα ενός αερίου μέσα σε ένα υγρό. Άλλος ένας παράγοντας ο οποίος εμποδίζει την διαλυτότητα των αερίων στα υγρά είναι τα διάφορα στερεά σωματίδια τα οποία βρίσκονται διαλυμένα μέσα στο υγρό, π.χ. το αλάτι στη θάλασσα, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το θαλασσινό νερό περιέχει μικρότερη ποσότητα οξυγόνου από ότι το γλυκό νερό ενός ποταμού ή μιας λίμνης. Στο σημείο επαφής ανάμεσα σε ένα αέριο και ένα υγρό δημιουργείται διάχυση (Diffusion), δηλαδή μετακίνηση μορίων ανάμεσα στο αέριο και το υγρό, επομένως η επιφάνεια είναι καθοριστικός παράγοντας για την ταχύτητα απορρόφησης του αερίου εφόσον δεν αλλάξει η περιβαλλοντική πίεση και η θερμοκρασία του υγρού. Όπως παρατηρούμε στο παρακάτω σχήμα, το ανοιχτό δοχείο έχει μεγάλη επιφάνεια επαφής, αντίστοιχα θα κορεστεί πολύ πιο γρήγορα από ότι το υγρό της φιάλης η οποία έχει πολύ μικρή επιφάνεια επαφής.  Δυναμική ισορροπία(Κορεσμός) Η εισχώρηση των μορίων ενός αερίου σε ένα υγρό είναι αναλογική ως προς τη μερική πίεση του αερίου, η έξοδος του είναι αναλογική ως προς τη συσσώρευση-συγκέντρωση (Konzentration) του αερίου στο υγρό. Υπάρχει μια συνεχόμενη κίνηση μορίων αερίου τα οποία διαχέονται (εισχωρούν) μέσα στο υγρό. Ταυτόχρονα όμως συμβαίνει και το αντίστροφο, μόρια αερίου απελευθερώνονται από το υγρό προς το περιβάλλον έως ότου μετά από κάποιο χρονικό διάστημα επανέλθει η δυναμική ισορροπία, δηλαδή, η ποσότητα των μορίων τα οποία απορροφούνται από το υγρό να είναι ίδια με την ποσότητα των μορίων τα οποία απελευθερώνονται. Η ποσότητα των μορίων η οποία είναι διαλυμένη μέσα στο υγρό παραμένει σταθερή παρ’ ότι συνεχίζει να υπάρχει απορρόφηση και ταυτόχρονα απελευθέρωση μορίων. Το υγρό παραμένει σε κατάσταση κορεσμού για όσο διάστημα δεν αλλάξει η πίεση περιβάλλοντος και η θερμοκρασία του υγρού.  Η σταθερή σχέση αυτής της αναλογίας ονομάζεται διαλυτότητα ή δείκτης διαλυτότητας των αερίων. Διαλυτότητα αερίου i = Κορεσμός i / Μερική πίεση i Ο νόμος του Henry σε σχέση με την κατάδυση. Στο φυσικό μας περιβάλλον (ατμ. πίεση) οι ιστοί του σώματος έχουν απορροφήσει άζωτο Ν2 και βρίσκονται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας (κατάσταση κορεσμού) έως ότου αλλάξει θετικά ή αρνητικά η πίεση περιβάλλοντος στην οποία βρισκόμαστε. Αυξάνοντας σταδιακά την πίεση, όπως γίνεται σε μια κατάδυση, αρχίζει άμεσα η απορρόφιση επιπλέον αζώτου Ν2 από τους ιστούς, ανάλογα πάντα με την πίεση και το χρόνο έκθεσης, αντίστροφα με την σταδιακή μείωση της πίεσης το άζωτο αποβάλλεται. Είναι μια συνεχόμενη διαδικασία έως ότου βρεθούμε σε περιβάλλον με σταθερή πίεση, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ανάλογα με την πίεση και το χρόνο έκθεσης επανέρχεται ξανά η δυναμική ισορροπία. Το άζωτο παραμένει “εγκλοβισμένο“ στους ιστούς για όσο διάστημα δεν υπάρχουν “μεγάλες” ή “γρύγορες” μεταβολές πιέσεων. Όταν ο δύτης ξεκινήση την άνοδο, αρχίζουν να απελευθερώνονται όλο και περισσότερα μόρια αζώτου από τους ιστούς. Με ελεγχόμενη ταχύτητα ανόδου, το οποίο σημαίνει σταδιακή ελεγχόμενη μείωση της πίεσης (μέγιστη ταχύτητα ανόδου 10m/min) όπως υποδεικνύετε π.χ από τους πίνακες αποσυμπίεσης ή τα DC, τα “απελευθερομένα” μόρια αζώτου παραμένουν σε διαλυμένη μορφή στους ιστούς και στο αίμα τα οποία μεταφέρονται μέσω του κυκλοφορικού συστήματος στις κυψελίδες των πνευμόνων όπου μετά από την ανταλλαγή των αερίων εκπνέονται φυσιολογικά. Αν παραβιαστεί η ταχύτητα ανόδου ή οι στάσεις αποσυμπίεσης, τότε απελευθερώνονται βίαια μεγάλες ποσότητες μορίων αζώτου τα οποία εξελίσσονται σε φυσαλίδες οι οποίες ως γνωστό φράζουν τριχοειδή κύτταρα στο κυκλοφορικό σύστημα με συνέπεια την εμφάνιση συμπτωμάτων νόσου ελαφριάς ή βαριάς μορφής ανάλογα με το προφίλ κατάδυσης. Είναι επίσης γνωστό ότι σε κάθε κατάδυση δημιουργούνται μικροφυσαλίδες οι οποίες κάτω από ομαλές συνθήκες δεν προκαλούν κανένα πρόβλημα διότι μεταφέρονται μέσω του κυκλοφορικού συστήματος (από το αίμα) στις κυψελίδες των πνευμώνων όπου εκεί λόγω της υφιστάμενης διαφοράς εσωτερικής και εξωτερικής πίεσης συρρικνώνονται σε βαθμό αυτοκαταστροφής και στη συνέχεια αποβάλλονται φυσιολογικά με την εκπνοή. Στην παρακάτω εικόνα παρατηρούμε τα εξής: p1, επιφάνεια Το σχήμα στην εικόνα επάνω αριστερά, συμβολίζει την μετακίνηση μορίων αερίου στους ιστούς λίγο πριν την κατάδυση. Βρίσκονται σε δυναμική ισορροπία. P2, φάση συμπίεσης Το σχήμα p2, φάση συμπίεσης (μέγιστο βάθος) κάτω αριστερά, η κίνηση των μορίων είναι από την μεγαλύτερη προς την μικρότερη πίεση των ιστών Cx και χρειάζεται μεγάλο χρονικό διάστημα μέχρι να βρεθούν σε πλήρη δυναμική ισορροπία. Στις συνηθισμένες καταδύσεις αναψυχής μεσαίοι και αργοί ιστοί δεν φτάνουν ποτέ σε δυναμική ισορροπία. Αυτή η διαδικασία θα συνεχίζεται όσο βρισκόμαστε στη φάση ισοπίεσης (ισοβαρική πίεση = σταθερή πίεση). P2, φάση συμπίεσης (στο τέλος χρόνου βυθού) Στο τέλος χρόνου βυθού (σχήμα κάτω δεξιά) οι ιστοί βρίσκονται ακόμα σε φάση συμπίεσης και έχουν απορροφήσει μεγάλη ποσότητα μορίων αερίου, συνεχίζεται όμως η απορρόφηση από την μεγαλύτερη προς την μικρότερη πίεση των ιστών C2. Σε αυτό το σημείο αρχίζει η άνοδος, η πίεση μειώνεται σταδιακά μέχρι την έξοδο μας στην επιφάνεια. Με το έναρξη της ανόδου και την σταδιακή μείωση της περιβαλλοντικής πίεσης αρχίζει η απελευθέρωση των μορίων αντίστροφα από την μεγαλύτερη προς την μικρότερη πίεση, τα μόρια αερίου τα οποία απελευθερώνονται είναι περισσότερα από αυτά που απορροφούνται/ δεσμεύονται (συνεχίζουν να εισχωρούν στους ιστούς). P2, φάση αποσυμπίεσης (στην επιφάνεια) Αφού τηρηθεί η ταχύτητα ανόδου (μέγιστη 10 m/min) και δεν παραβιαστούν οι όποιες στάσεις αποσυμπίεσης, ολοκληρώνεται η κατάδυση ομαλά και η αποσυμπίεση των ιστών συνεχίζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα στην επιφάνεια, ανάλογα με το προφίλ κατάδυσης έως ότου όλοι οι ιστοί επανέλθουν ξανά σε δυναμική ισορροπία, δηλαδή η ποσότητα απορρόφησης των μορίων αερίου να είναι ίδια με την ποσότητα μορίων αερίου η οποία απελευθερώνεται.  Χρήστος Ευθυμίου Τελευταία επεξεργασία από το χρήστη Χρηστος Ευθυμιου : 01-02-16 στις 17:34. 
|
|
#2
28-11-11, 10:00
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Ευχαριστούμε Χρήστο !!
Πολύ ενημερωτικό και χρήσιμο.  ... μας έκανες να δούμε την κατάδυση απο τεχνική σκοπιά .... ..
|
|
#3
29-11-11, 16:26
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Να είσαι καλά Χρήστο!!!
__________________
Απώλειες της ελληνικής ναυτιλίας κατά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο www.Historisches-Marinearchiv.de
|
|
#4
29-11-11, 16:49
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Χρήστο, πολύ καλή παρουσίαση. Αξίζει να εξελιχτεί περισσότερο πέρα από τα κλασσικά συγχαρητήρια σε μια συζήτηση ουσίας. Με αφορμή τη διατύπωση σχετικά με το ρόλο που έχει η θερμοκρασία στη διαλυτότητα των αερίων, αντιπαραθέτω ένα κείμενο από παλαιότερο post :
"Ένα από τα πράγματα που συζητείται συχνά, ιδίως τους χειμερινούς μήνες είναι ο ρόλος που έχει το ψύχος στο θέμα της αποσυμπίεσης ή στο γενικότερο ρίσκο εμφάνισης νόσου. Η απάντηση (όπως και στα περισσότερα πράγματα στο χώρο της κατάδυσης) δεν είναι απόλυτη. Η γενική θέση όμως, είναι ότι το ψύχος αυξάνει τις πιθανότητες εμφάνισης προβλημάτων. Υπάρχουν μάλιστα, αρκετές μελέτες που την στηρίζουν. Μία σχετικά πρόσφατη, έρχεται από το Αμερικανικό Π.Ν. Ο μηχανισμός, είναι σχετικά απλός και δεν έχει να κάνει τόσο με την κινητικότητα και διαλυτότητα των αερίων σε υγρά όσο με την ανθρώπινη φυσιολογία. Αν η δέσμευση αδρανών αερίων συμβεί όταν ο δύτης είναι ζεστός και η αιμάτωση είναι καλή ενώ η αποβολή γίνει σε φάση που ο δύτης κρυώνει (άρα η αιμάτωση είναι πιο περιορισμένη), τότε το ρίσκο εμφάνισης νόσου αυξάνεται. Αυτός είναι και ένας από τους βασικούς λόγους για τους οποίους είναι σημαντική η χρήση στεγανής στολής στα κρύα νερά και ιδίως σε καταδύσεις αποσυμπίεσης. Στόχος είναι να αποφύγουμε τις μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας σε μία κατάδυση. Το ιδανικό σενάριο είναι να είμαστε σε ελαφρά πιο ψυχρή θερμοκρασία στη φάση της κατάδυσης και πιο ζεστά στην αποσυμπίεση. Αυτό είναι και το σύνηθες σενάριο που αντιμετωπίζουμε τους καλοκαιρινούς μήνες σε βαθύτερες καταδύσεις. Η μοναδική αντίθετη περίπτωση που έχω συναντήσει είναι στη λίμνη της Βουλιαγμένης χειμωνιάτικα. Ιδανικό μέρος για εμφάνιση νόσου. Τα νερά είναι βαθιά και πολύ ζεστά (25C+) μέσα στο σπήλαιο και ψυχρότερα (19-21C) έξω, στα πιο κρίσιμα στάδια της αποσυμπίεσης. Σε αυτές τις περιπτώσεις, λίγο extra deco δε βλάπτει." Μια που οι θερμοκρασίες πέφτουν αυτή την εποχή, καλό είναι να έχει στο νού του ο κόσμος τη σημασία που να παραμένει ζεστός στη διάρκεια της αποσυμπίεσης. /GKAM
__________________
www.kamarinos.com/scuba | www.dirgreece.gr | www.wreckdiving.gr Calvin: "Why waste time learning, when ignorance is instantaneous?"
|
|
#5
29-11-11, 18:37
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Γεια σας dmanetakis, Dimitris Galon και GKAM
Πολύ σωστή η παρατήρησή σου Γιώργο, σε ευχαριστώ. Η προσπάθεια μου ήταν να δώσω λίγη παραπάνω γνώση στους συνδύτες μας από ότι το "ξερό" κείμενο δύο σειρών το οποίο διδάσκεται γενικά στα σχολεία. Όσο για τον ρόλο της θερμοκρασίας το αναφέρω αρκετές φορές ότι πρέπει να είναι σταθερή. Όπως και να έχει το θέμα είναι τεράστιο και δεν έχω ανεβάσει ακόμα όλο το κείμενο το οποίο έχω ετοιμάσει, διότι περιλαμβάνει πράγματα, τα οποία φοβάμαι, ότι δεν θα είναι κατανοητά για μεγάλη ομάδα φίλων συνδυτών μας. Τα κεφάλαια τα οποία δεν έχω ανεβάσει ακόμα είναι: Όρια ισχύος του νόμου Υπερκορεσμός Μείγματα αερίων Συσσώρευση αερίου (Υπολογισμός ποσότητας αζώτου σε ένα μέσο δύτη) Η τάση των αερίων (Συμπεριφορά ιστών σε μια κατάδυση στα 62m) Ισοβαρική αντιδιάχυση….. Θα προσπαθήσω να το απλοποιήσω λίγο ακόμα και θα το ανεβάσω τις επόμενες μέρες.
|
|
#6
30-11-11, 09:17
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Παράθεση:
 )... ανυπομονώ για τα επόμενα Μια μικρή διορθωση... Στη P2, φάση συμπίεσης έχουμε κίνηση των μορίων από την μεγαλύτερη (πίεση περιβάλλοντος) προς την μικρότερη πίεση των ιστών Cx. 
__________________
vΖzzzinnn ...και τελος...
|
|
#7
30-11-11, 10:52
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Παράθεση:
Το διόρθωσα. Ο "διάβολος του τυπογραφείου" παραμονεύει παντού. 
|
|
#8
30-11-11, 16:17
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Νομίζω πως μπορούμε να θέσουμε τη θερμοκρασία σαν σταθερή ή έστω με μικρές διακυμάνσεις, στην περίπτωση μας μειώσεις, για τον υπολογισμό της διαλυτότητας των αερίων στους ιστούς.
Και αυτό γιατί μιλάμε για ένα κλειστό κύκλωμα με μηχανισμούς άμυνας στις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος, το ανθρώπινο σώμα. H μέση θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος κυμαίνεται στους 36,8 +_ 0,4 βαθμούς Κελσίου με χαμηλότερα επίπεδα νωρίς το πρωί και υψηλότερα το απόγευμα. Εδώ πρέπει να λάβουμε υπόψη, ότι καταστάσεις κάτω των 35,5 και πάνω απο 37,2 βαθμών θεωρούνται γενικώς παθολογικές . Η θερμορυθμιστική λειτουργία του 'θερμοστάτη' του σώματος διαφέρει από άτομο σε άτομο και τροποποιείται με την πάροδο της ηλικίας, ιδιοσυγρασίας , ορμονικών διαταραχών, διαταραχές κυκλοφορίας , βραδύς μεταβολισμός, φάρμακα κλπ. Νομίζω πως αυτό που έχει περισσότερο σημασία στην κατάδυση και στην διαλυτότητα των αερίων, είναι οι τρομερές μεταβολές στο κυκλοφορικό και την αιμάτωση των διαφόρων ιστών (μηχανισμούς άμυνας) που προέρχονται από τις μικρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του σώματος του δύτη. 
|
|
#9
30-11-11, 22:51
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Παράθεση:
|
|
#10
30-11-11, 23:51
|
||||
|
||||
|
Απάντηση: Διαλυτότητα των αερίων (νόμος του Henry)
Παράθεση:
|
|
|
|
Αλλαγή σε γραμμικό τρόπο
