Dalgıçlar ve Gaz Yasası İlişkisi

0
587

Tüplü dalış, heycanlı bir spordur ve kısmen gaz kanunları sayesinde hayatınız güvenlidir.

Tipik bir dalış 40-65 ft (yaklaşık 12 m – 20 m) olabilir, ancak 90 fit (27 m ) dalış da çoğunlukla görülebilir.

Deniz suyunun temiz sudan biraz daha yüksek bir yoğunluğa (1.03 g / mL) sahip olduğu, bununla birlikte 1.00 g / mL’ye karşılık geldiği için) 33 fit (10 m ) deniz suyunun verdiği basınç 1 atm basınca eşittir. Basınç derinlklik arttıkça artar, bu nedenle 66  ft’ lik ( 20 m ) bir derinlikte suyun basıncı 2 atm olur ve deriklik arttıkça basınç artar.

Bir dalgıç, 20 ft’ lik (6 m ) derinlikte, soluk almadan çok hızlı bir şekilde yükselirse ne olur? Bu derinlik değişikliği için basıncın toplam düşüşü 3 atm veya 0.6 atm olmalıdır. Dalgıçlar yüzeye ulaştığında, akciğerlerde sıkışan hava hacmi, (1 + 0.6) atmlik atmosfere (1.6 kat) kadar artmış olurdu. Bu ani hava genişlemesi akciğer zarlarını öldürür. Bir başka ciddi olasılık, hava ambolisi oluşabileceğidir. (Hava ambolisi, düşük hava basıncından dolayı organlardaki azot kabarcıkları yüzünden şiddetli kol, bacak ve eklem agrılarıdır. )

Akciğerlerde hava genişledikçe, kılcal damarlar olarak adlandırılan küçük kan damarları zorlanır. Bu damarlarda hava kabarcığı varlığı, beyindeki normal kan akışını engelleyebilir. Sonuç olarak dalgıç yüzeye ulaşmadan önce bilincini kaybedebilir. Bir hava ambolisi için tek çare yeniden basıncı artırmaktır. Bu acı işlemi için, hasta sıkıştırılmış hava ile doldurulmuş bir odaya yerleştirilir. Burada kandaki kabarcıklar yavaş yavaş bir kaç saat zarfında zararsız bir boyuta kadar sıkıştırılır. Bu rahatsız edici komplikasyonları önlemek için dalgıçlar, yavaş yavaş yükselmeleri gerektiğini bildiklerini, vücutlarına düşen basınca uyum sağlama zamanı vermek için belirli noktalarda durdular.

Bir diğer hayatımızdaki gaz yasası örneği Dalton yasasının doğrudan bir uygulamasıdır. Oksijen gazı hayatta kalmamız için şarttır, bu nedenle oksijen fazlalığının zararlı olabileceğine inanmak zordur. Bununla birlikte, çok fazla oksijen toksisitesi örneği bulunmaktadır. Örneğin, oksijen çadırlarına yerleştirilen yenidoğan bebeklerin genellikle kısmi ya da toplam körlüğe neden olabilecek retinal doku hasarı olduğu görülmüştür. Oksijen gazı yaklaşık 0.20 atm kısmi basınca sahip olduğunda vücutlarımız en iyi şekilde çalışır, çünkü nefes aldığımız havada olduğu gibi. Oksijen kısmi basıncı,

 

PO2 = XO2 PT =no2/(nO2+nN2)  PT

Burada PT toplam basıncı ifade eder. Bununla birlikte hacim, mevcut gaz mol sayısıyla doğru orantılıdır ;(sabit sıcaklık ve basınçta)

PT = Vo2/(VO2+VN2) PT

Böylece, hava kompozisyonu hacimce % 20 oksijen gazı ve % 80 azot gazıdır. Bir dalgıç daldığında, suyun dalgıç üzerindeki basıncı atmosfer basıncından daha yüksektir. Vücut boşluklarındaki hava basıncı (örneğin akciğerler, sinüsler) çevreleyen suyun basıncı ile aynı olmalıdır. Özel bir valf, hava basıncının her zaman su basıncına eşit olmasını sağlamak için bir tüplü tanktan soluduğu havanın basıncını otomatik olarak ayarlar. Örneğin, toplam basıncın 2.0 atm olduğu bir derinlikte, havadaki oksijen içeriği, 0.20 atm’nin aynı kısmi basıncını korumak için hacimce %10’a düşürülmelidir; yani,

PT= 0.20 atm = Vo2/(VO2+VN2)  x 2.0 atm

=   (0.20 atm)/(2.0 atm) = 0.10 = %10

Oksijen gazı ile karıştırmak için azot gazı güzel bir seçim gibi görünse de, bunun ciddi bir problemi vardır. Azot gazı kısmi basıncı 1 atm’ yi aştığında, nitrojen narkozu olarak bilinen bir duruma neden olur.

Dalgıç üzerindeki etkiler alkol zehirlenmesi ile ilişkili etkilere benzer. Azot narkozu çeken dalgıçın deniz kıyısında dans edip köpek balıklarını kovalamak gibi tuhaf şeyler yaptığı biliniyor. Bu nedenle, helyum oksijen gazını seyreltmek için sıklıkla kullanılır. Helyum, azottan daha az çözünürdür ve narkotik etkileri yoktur.

Yazı hakkında düşüncelerinizi ve sorularınızı yazabilirsiniz...

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.