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气体在液体中的溶解 一种“T体与一种液体相接触，气体分子便街助自身的运动而进入到液体内。这就是气体在液体中的溶 解。 某些乞体比其它气体容易浴解在同一种液中，同一种么体在不同的液体中溶解的数量不相同， 在一定的過度下，0.IMPa一种气体，溶解于1老开共液体中的花升数，称为该气体在这种液体内的溶 解系数。 溶解系数大，表明气体在液体中的溶解量多，反之则少。 响气体在液体中的溶解量的因素很多。主要的因素有：（1)气体本身的特性：（2)液体的特性：(3） 气体和液体的温度：（4)气体的分压， 由于温度越高，分子的运动速度越大，故温度越高，气体越难浴解于液体。因浩水员总是在高压条件 下工作，下面我们者重讨论气体在液体中的溶解量与气体分压间的关系。 实验证明：在一定温度下，气体在液体中的溶解量与这种气体的分压成正比。我们把这个结论叫孪利 定律。 按照字利定律，如果气体的分压为 0.IMPa 时在菜种液体中溶解量为一个单位气体，那么在 0.2MPa时 将溶解二个单位的气体 当一种不含气体的液体首次暴露于气体中时，这种气体的分子在分压的作用下，会迅速进入液体中 当气体进入液体后，增加了气体的张力 《即气体在液体中的分压)。液体内气体张力与液体外这种气体分 压之间的差值，叫做压差梯度。压差梯度大，气体溶解在液体中的速度就快。 随者时间的推移，溶解在液 体内气体分子数量不断增加， 气体的张力随之增加，与此同时，液体外的气体因都份溶解在液体内，它的 分压降低，溶解在液体中的气体又有一些分子从液体中选出，增加气体的分压。这样，气体分 子不断溶解 和逸出，当压差梯度为委时，逸出和溶解的气体分子数量相等，液体中溶解的气体分子数量保特恒定，我 们称之为液体被气体饱和了。 气体的溶解度（即液体被气体饱和时，单位体积液体内溶解的气体质量）除与气体的分压有关外，还 与温度有关，温度越高，溶解度越小，反之温度越低，溶解度越大。 气体在液体中的溶解规律，对保隊港水员作业具有重要的指导意义。 潜水员吸入的泥合气中各种 气体，梅按照各自的分压成比例地溶于体内。由于不同气体的溶解度不同，因此菜种气体的溶解量与潜水 员在高压下呼吸这种气体的时间有关，如果时间较长，这种气体将会在港水员体内达到饱和，当然这种饱 和过程较慢。不同的气体在体内达到饱和需 8~-24h。 只髮潜水员所处环境的压强不变，已溶解在体内的各种气体的量就会保特原有的溶解状态。 当潜水员 从水下上升出水时。随者水深交法，静水压强越来越小，海解在港水员体内的混合气的总压也越来越小， 各种气体的分压办随之減少，溶解在潜水员体内的各种气体因分压诚少，不断地逸出体外。如果按照诚压 装控制上升速度，那么己溶解在体内的气体格会故顾利输送到肺部并呼出体外。如果对上升遠度和幅度控制不当，压力的降低超出了身体所能调节的速度，则会形成气泡并积聚在小血管内，引发减压病。

混合气 ?混合气的概念 混合个是指两种或两种以上单一一气体找一定此例混合所组成的均匀混合的气体。 潜水中呼吸的混合气一般买用人工配前而成，器用的配制方法有。分压配气法、容积配气法、流電 气法及称量配气法等。 金个是被路见的天然泥合气。它含有额、每、三氧化碳、水不汽等成份。空气是當用的谱水呼吸个 源。因空气中含有大的魚。 在深落水时，会使港永民发生無麻醉。故在深港水中第用氧气和其它一些情 性气体配成灣水混合气体。现今常用的是角街，和家气校一定比例配制成氢氧混合气，用于氢氧潜水和 混合气具有一定的压理，一瓶装有菜种混合气的气瓶，我们用压力表可测出这瓶混合一的压强。这个 压强是由混合气中各个成份共同作用的结果，我们把它称做混合气的总压。如果我们把混合气体中某一成 份气体单独留在气瓶内，其它成份全部排出气瓶，这时所留下的单一气体将单独占据整个气瓶的空间。我 们用压力表能够测出这种单一成份气体的压强。泥合气体中，某种单一成份的气体的压强叫做混合气体中这种单一成份气体的分压。故在混合气体中， 每一种成份的单一气体都具有各自的分压。 二、道尔顿定律 混合气的总压用压力表可轻易测得，但混合气中某种成份气体的分压几乎不可能用压力表测出。 因为 我们无法在容器中仅保留某种气体，而把其它成份气体排出。 英国科学家道尔顿通过实验证明： 混合气体的,总压强，等于各组成成份气体的分压之和，即： P=Pi+P2+Pst?Pn (2-10) 式中：P一混合气的总压强 P P2???P. 各组成成份气体的分压。 我们把 2-10式称做道尔顿定律，也叫分压定律。 道尔顿指出混合气中任何一种气体的分压与这种气体在整个容器中的分子百分数（体积百分比）成正 比。 道尔顿定律可用于计算混合气中菜种成份气体的分压，即： Px-P ?C (2-11) 式中：P一某种气体的分压 P一混合气总压 C一某种气体在混合气中所占的体积百分比。 例2.6 己知空气中 の、N，和CO，的体积分别占空气总体积的 21%、78%和 0.03%。求在常压及水下 50m 时，它们各自的分压。 解：常压下，空气的总压强为 0.IMPa，水下 50m 时，空气的压强变为 0.6MPa。在空气的压缩过程中， 各种成份的百分比不变。 据 2-11 式，在常压时，Po?= 0.l×21% =0.021(MPa) PN2=0.1x78% =0.078(MPa) Poo2= 0.1×0.03%=0.000 03(MPa)在水下 50m 时，三、水面等值 从上面例题中，可以看出，潜水员在 50m 水深时，从空气中吸入的氧分子的数量，比在常压(0.1MP, 从纯氧中吸入的氧分子数量还多得多。 同样吸入的二氧化碳分子数也为在水面正常空气中的六倍。为了 较气体在高压环境和常压环境对人体生理作用的影响，我们引入水面等值的概念。 所谓水面等值，指在某一深度的水中， 一定分压的某种气体的浓度，与在水面常压(0.1MPa)时呼吸白 合气体中含x％的这种气体相同。即：式中：SE一水面等值 P 一气体在某深度水中的分压 例2.7 某种混合气体中，CO,分压为 0.003MPa( 压)。问其水面等值为多少？ 解：己知 Pco2=0.003MPa，根据 2-12式，可得：SE = 6., * = 0,023 x = 3% ?其水面等值为 3%。 上例中，说明潜水员在水下所吸入的二氧化碳的数量，相当于在水面常压下呼吸的气体中含有 3%的 二氧化碳，这对潜水员来说是相当危险的，即可能引起二氧化碳中毒症状。为了避免这种现象的出现，应 严格控制呼吸气源中二氧化碳的含量，并经常对潜水头盔进行通风，防止头盔内二氧化碳大量积聚引起分 压过高。 四、气体的弥散 气体的弥散，是指某种气体的分子，通过自身的运动而进入另一种物质分子间隙内部的现象。它是气 体分子在分压作用下运动的结果。 把两种气体放在同一容器内，尽管两种气体的密度不同，但到 ，这两种将完全均匀混合。 气体的弥散遵循从高分压向低分压区扩散的规律。分压的差值越大，弥散的速度也越快。

潜水装具的诞生 港水装具，是潜水员潜水时为适应水下环境佩戴的全部器材之统称，通常包括水下呼吸器、港水服和 潜水附属器材。1837 年，英四人賽布首次试制成功具有现代通风式特征的港水装具，开创了采用装具潜水 技术的新纪元（）。该装具因重量钱大，故又称为重潜水装具，简称重 装。它的金属头盔与潜水服连为一体，新鲜的压缩空气从水面通过供气软管 进入头盔，头盔上的排气阀把混有呼出气的多余气体排入水中。 这种装具的 特点是呼吸省力、保暖性好水下抗流能力强，潜水员在水下可完成许多难度 较大的作业。所以，通风式重装的诞生，为产业潜水的发展创造了条件。 一个多世纪以来，各国对重装作了不少改进，其中主要是两点：一是头 盔上的自动排气阀取代了人工操作的排气阀：二是增加了一套应急供气装置。 国内的 TF88 型重装与仍在使用的 TF12、TF3 型两种重装相比，就多了这两个 功能。这些功能对于防止潜水员“放漂” 和室息事故的发生都具有重要的意 义。 目前，在潜水技术较发达的 ，传统的通风式重装己逐步被轻潜水装 具（简称轻装）所取代。轻装与重装不同，它的水下呼吸器与潜水服在结构 上是分开的。轻装的潜水服内没有气垫（如湿式潜水服），或者气垫容量很小 ＜如干式潜水服），在水下接近零浮力，所以，潜水员在水下机动性较好。 通风式落水裝具 外，轻装的供气方式也与重装不同，它以按需供气为主，即吸气时供气，呼 气时停止供气。所以，可节省约50%的气体消耗。 轻装按呼吸气源不同，可分为自携式和水面供气式（也称管供式）两种。自携式潜水装具诞生于 20 世纪初期，它的气源由潜水员自身携带，其优点是使潜水员摆脱了脐带的牵制，在水下获得了更大的自由 （图1-5）。这种装具从20 世纪 40年代以来，在娱乐潜水和科教潜水中得到了广泛的应用，并且随着装具 的改进和潜水知识的普及，参加潜水的人数愈来愈多。 如今，人们习惯上把使用这种装具的潜水，按装具 英文名称缩写的音译，直称其为 “斯库巴”潜水。这种装具的不足是水面监护比较困难。近年来推出的无 绳水下通话器，较好地解决了自携式潜水员的通话联系问题。国外，自携式 潜水装具的品种很多，国内主要有 69-11（量）和 69-4（咬嘴）等型号 在产业潜水中用得较多的轻装是水面供气需供式潜水装具（图 1-6）。 这类装具与自携式装具相比，主要特点是供气充足，通话联络方便。潜水员 所需的呼吸气体除了可直接从水面供给之外，还可从水面通过潜水钟脐带、 潜水钟配气盘和潜水员脐带供给。后者更为，但主要用于大深度潜水的 场合。国内的 M2-300（面畢）型和 1z-300（头盔）型装具均属水面供气需 供式潜水装具。 随着产业潜水的迅速发展，症状为关节 疼痛、呼吸困难、头晕、瘫痪，甚至死亡的 潜水减压病相继出现。直到 1890年，加压 舱技术的应用，才使许多病例得到了医治。 20 世纪初，何尔登等人提出了科学的潜水滅 压理论。它对减压病的发生，保证潜水 员的起了重大的作用，并为承压潜水技 术的进一步发展奠定了基础。 图1-5 自灣式潜式装具 使用压缩空气作为呼吸介质，其深 度英国规定为 50m 以浅，我国、美国和前苏联则均规定为 60m 以浅。如果 采用直接从水面供气，由于水中波浪和海流的影响，潜水员上升减压过程 中难以控制其深度，所以为了提高性，采用轻潜水装具，潜水深度超 过40m，有的 规定应与开式潜水钟《简称开式钟）配合使用。开式钟 既可在水中舒适地上下运送潜水 员，又可作一个带有呼吸气体的水下 图1-6 水面供气式潜水装具 庇护所。开式钟的 作业深度 100 m 左右，所以，不仅空气潜水可 用，混合气潜水也可配套使用。