Закон Генри - это один из законов, касающихся растворения газов в жидкостях. При заданной температуре количество газа, которое растворится в контактирующей с ним жидкости, пропорционально парциальному давлению этого газа.
Таким образом, по крайней мере два фактора влияют на растворение газа в жидкости — давление и температура.
Промежутки между молекулами, составляющими жидкость, больше промежутков в твердых веществах, но меньше, чем в газах. Между молекулами жидкости достаточно пространства, чтобы вместить некоторое количество молекул газа. Когда такое происходит, говорят о растворении газа в жидкости. В растворе молекулы газа сохраняют свои свойства. Хотя они и окружены молекулами жидкости, молекулы газа создают давление внутри жидкости, именуемое напряжением газа.
Возьмем в качестве примера емкость с жидкостью, в которой первоначально отсутствует растворенный газ. В этом случае напряжение газа равно нулю. Молекулы газа перемешаются из зоны высокого давления в зону низкого давления. Таким образом, если жидкость вступает в контакт с газом, молекулы газа будут проникать в жидкость, поскольку напряжение газа в ней ниже. Газ будет продолжать проникать в жидкость, и его напряжение будет нарастать, пока давление газа в жидкости не сравняется с давлением газа, находящегося в контакте с жидкостью. Наконец жидкость насытится газом, молекулы газа будут продолжать проникать в раствор и выходить из него, однако в целом растворение газа прекратится.
Разница между парциальным давлением газа, находящегося в контакте с
жидкостью, и напряжением газа внутри жидкости именуется градиентом давления.
Когда градиент высок, скорость растворения газа в жидкости также высока.
Если
давление контактирующего с жидкостью газа снижается, градиент даатения
приобретает минусовое значение. Жидкость становится перенасыщенной, так как
теперь, при новом давлении, содержит больше растворенного газа, чем может
удержать. Вследствие этого газ будет выходить из раствора, пока напряжение газа
внутри жидкости вновь не сравняется с давлением газа, находящеюся в контакте с
ней.
Если давление падает быстро, скорость выхода газа из раствора может превысить
скорость его диффузии с газом, контактирующим с жидкостью. В этой ситуации
растворенный газ образует в жидкости пузырьки. Так происходит, когда мы
открываем бутылку с газированным напитком и видим, как пузырьки углекислого газа
вырываются из раствора. Пример иллюстрирует происходящее в ситуации, когда
дайвер слишком быстро поднимается к поверхности, вследствие чего давление на его
тело быстро уменьшается.
При движении на разных глубинах разные ткани
организма поглощают и выделяют азот с разной степенью интенсивности. Процесс
определяется в том числе скоростью кровообращения, температурой и физической
нагрузкой. Процесс растворения газа в тканях тела мы именуем ингазацией, а
процесс выделения газа из тканей — дегазацией. Если дайвер поднимается к
поверхности достаточно медленно, организм выделяет азот.в безопасном темпе даже
после всплытия на поверхность. Если же подъем выполняется неправильно, азот
может выделяться настолько быстро, что в тканях образуются крупные пузырьки,
вызывающие кессонную болезнь.
Таблицы погружений и дайверские компьютерные алгоритмы имеют в своей основе оценочные значения ингазации и дегазации дня различных тканей молодого организма. В действительности ингазация некоторых тканей может продолжаться и при неглубокой декомпрессии и профилактических остановках, хотя и не в такой степени, чтобы вызвать проблемы при выходе на поверхность. Люди старшего возраста и те, кто интенсивно поработал под водой, подвергаются большему риску и соответственно должны вести себя более осмотрительно.
