Inhoudsopgave: 1 INLEIDING & DANKWOORD...1 1.1 Inleiding... 1 1.2 Dankwoord... 1 2 DE DUIKFYSICA...2 2.1 Druk... 2 2.1.1 Ademen onder water... 2 2.1.1.1 Drukwetten... 2 2.1.1.2 De druk op zeeniveau... 2 2.1.1.3 De druk onder water... 3 2.1.1.4 Gevolgen van de druk... 3 2.1.2 Oren en lichaamsholten... 5 2.2 De gaswetten... 7 2.2.1 Partiële druk theorie... 7 2.2.2 Het belang van de partiële druk... 7 2.2.2.1 Zuurstofgas - Dieptelimiet:... 7 2.2.2.2 Stikstofgas - Decompressiestops... 8 2.2.2.3 CO-vergiftiging... 8 2.2.3 De algemene gaswet... 8 2.2.4 Speciale gevallen:... 8 2.2.4.1 Constante temperatuur... 8 2.2.4.2 Constant volume (V = c te )... 11 2.3 Oplossing van gassen in vloeistoffen... 11 2.4 Zinken-zweven-drijven: de wet van Archimedes... 13 2.5 Licht... 15 2.5.1 Absorptie... 15 2.5.1.1 Raleigh-verstrooiïng (bij deeltjes << golflengte van het licht)... 15 2.5.1.2 Tyndall-effect (bij deeltjes > golflengte van het licht)... 16 2.5.2 Lichtbreking... 16 2.6 Geluid... 18 2.7 Temperatuur... 18 3 DUIKAANDOENINGEN...19 3.1 Decompressieongeval... 19 3.2 Longoverdruk... 20 4 DE DUIKUITRUSTING...21 4.1 Duikbril... 21 4.2 Vinnen... 22 4.3 Tuba... 23 4.4 Loodgordel... 23 4.5 Duikpak... 24 4.5.1 Laarsjes... 24 4.5.2 Handschoenen... 26 4.5.3 Het pak... 27 4.5.3.1 Droge duikpakken... 28 4.5.3.2 Het Windchill-effect... 33 4.6 Jacket (Trimvest)... 33 4.7 De ademautomaat... 35 4.7.1 De werking... 35 4.7.2 Eéntrapsautomaat... 36
4.7.3 Tweetrapsautomaten... 37 4.8 Duikfles... 40 4.9 Onderwatermanometers... 42 4.10 Dieptemeters... 44 4.10.1 De waterkolomdieptemeter... 44 4.10.2 De Bourdon-dieptemeter... 45 4.10.3 De membraandieptemeter... 45 4.10.4 De elektronische dieptemeter... 45 4.11 Duikhorloges... 45 4.12 Thermometers... 46 4.13 De duikcomputer... 47 4.13.1 Het nut van de duikcomputer... 48 4.13.1.1 Menselijke fouten uitgesloten... 48 4.13.1.2 Multi level duiken... 48 4.13.1.3 Extra veiligheid... 48 4.13.1.4 Continue ontzadiging... 48 4.13.2 Soorten duikcomputers... 49 4.13.2.1 Elektronische dieptemeter/timer met elektronische tabellen... 49 4.13.2.2 Nultijd berekenaar... 49 4.13.2.3 De Echte duikcomputer... 49 4.13.2.4 Nitrox-computer... 49 4.13.2.5 Lucht-geïntegreerde computer... 49 4.13.3 Wetenschappelijke achtergrond: Het werkingsprincipe... 50 4.14 Het kompas... 51 4.15 De rebreather... 52 4.15.1 De verschillende soorten + kenmerken... 52 4.15.1.1 Zuurstof rebreathers... 52 4.15.1.2 Half-gesloten rebreathers... 52 4.15.1.3 Volledig gesloten geregelde systemen... 52 4.15.1.4 Self mixing systems... 52 4.15.2 De werking van de rebreather... 52 4.15.2.1 Werking van de O 2 rebreather... 52 4.15.2.2 Werking van een niet geregelde, half gesloten rebreather... 54 4.15.2.3 Werking van de geregelde, half gesloten rebreather... 56 4.15.2.4 Werking van de gesloten circuit rebreather... 57 4.15.3 CO 2 absorptie... 59 4.15.4 Het CO 2 Absorptie Proces... 59 5 PRODUCTIEVE VRAAG...61 5.1 Oorspronkelijke productieve vraag...fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. 5.2 Nieuwe productieve vraag...fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. 6 VERSLAG WINKELBEZOEK & INITIATIE DUIKEN...63 6.1 Winkelbezoek... 63 6.2 Duikinitiatie... 63 7 BESLUIT...64 8 BIBLIOGRAFIE...65 8.1 Boeken... 65 8.1.1 Boeken uit de Mediatheek van de Khlim... 65 8.1.2 Boeken uit Bibliotheken... 65 8.1.3 Gekochte boeken... 65 8.2 Tijdschriftartikelen... 65
8.3 Elektronische bronnen... 65 8.3.1 World Wide Web... 65 8.3.2 Tijdschrift of krantenartikel on line... 66 8.3.3 CD-ROM... 66
Lijst met figuren: Figuur 1: De druk in de longen op verschillende dieptes... 4 Figuur 2: Druk en de buis van Eustachius hoe het niet moet... 5 Figuur 3: Druk en de buis van Eustachius hoe het moet... 6 Figuur 4: Samendrukking in functie van de diepte... 9 Figuur 5: Toenemend volume tijdens de opstijging... 10 Figuur 6: Effecten van diepte op kleur...15 Figuur 7: Lichtverstrooiing... 15 Figuur 8: Het Raleigh-effect in de ruimte... 15 Figuur 9: Het zicht onder water... 16 Figuur 10: Lichtbreking... 17 Figuur 11: Duikbril met twee aparte glazen... 21 Figuur 12: Duikbril met een enkel glas en waterloosventiel... 21 Figuur 13: Zwembadvin... 22 Figuur 14: Open water vin... 22 Figuur 15: Tuba zonder ventiel... 23 Figuur 16: Tuba met ventiel... 23 Figuur 17: Loodgordel... 24 Figuur 18: Chloropreen... 24 Figuur 19: Polychloropreen... 24 Figuur 20: laarsjes... 25 Figuur 21: handschoenen... 26 Figuur 22: Lycra duikpakken... 28 Figuur 23: Eéndelige duikpakken... 28 Figuur 24: droge duikpakken... 29 Figuur 25: achterzijde trimvest... 35 Figuur 26: trimvesten... 35 Figuur 27: Eéntrapsautomaat... 36 Figuur 28: Tweetrapsautomaat: eerste trap... 37 Figuur 29: Tweetrapsautomaat: tweede trap... 37 Figuur 30: Manometer... 37 Figuur 31: Octopus... 37 Figuur 32: Doorsnede gebalanceerde eerste trap... 38 Figuur 33: Doorsnede gebalanceerde tweede trap... 39 Figuur 34: Duikflessen...40 Figuur 35: De duikfles... 41 Figuur 36: Manometer... 42 Figuur 37: De bourdonbuis... 43 Figuur 38: Uitzetting van de Bourdonbuis... 43 Figuur 39: De waterkolomdieptemeter... 44 Figuur 40: Analoge duikhorloge... 45 Figuur 41: Rydec console met thermometer, drukmeter, dieptemeter & kompas... 46 Figuur 42: Suunto Duikcomputer...47 Figuur 43: Square & Multilevel Dive...48 Figuur 44: ALADIN Sport...49 Figuur 45: Suunto Vario... 49 Figuur 46: Suunto Vyper...49 Figuur 47: Suunto Cobra...49
Figuur 48: Werkingsprincipe duikcomputer...50 Figuur 49: Duikkompas... 51 Figuur 50: O 2 rebreather...53 Figuur 51: Pendulum O2 rebreather...54 Figuur 52: Niet geregelde half gesloten rebreather...55 Figuur 53: Geregelde half gesloten rebreather... 56 Figuur 54: Gesloten circuit rebreather...57 Figuur 55: Schema van een rebreather... 59 Figuur 56: Stromings patroon door de scrubber... 59 Figuur 57: Variabelen van het absorptie proces... 60 Figuur 58: Diepte afhankelijke absorptie... 60 Figuur 59: Duikinitiatie... 63
Lijst met tabellen Tabel 1: De druk in functie van de diepte onder water... 3 Tabel 2: De samenstelling van lucht... 7 Tabel 3: Voorbeeld voor lucht... 7 Tabel 4: Vb. voor mengsel X dat bestaat uit 10% A, 30% B en 60%C... 7 Tabel 5: Ademtijd in functie van de diepte... 9 Tabel 6: Zoet water versus zeewater... 14 Tabel 7: Windchill-tabel... 33 Tabel 8: Ademtijd in functie van de diepte... 61
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 2 2 De duikfysica Om de duikuitrusting uit te leggen, moeten we eventjes stilstaan bij de duikfysica. Zo weten we waarom er zo een ingewikkelde duikuitrusting nodig is om te overleven onderwater. We zijn gewend om in lucht te leven; als we ons onder water begeven, is onze waarneming van gewicht, kleur, afstand, grootte en geluid anders. Het verlies van lichaamswarmte gaat sneller in water. De druk wordt met de diepte groter en heeft invloed op de lucht die we ademen, het bloed en de weefsels die de lucht transporteren en de luchthoudende ruimtes in het lichaam. Dit alles heeft lichamelijke gevolgen voor de duiker. 2.1 Druk 2.1.1 Ademen onder water 2.1.1.1 Drukwetten kracht Druk = [ eenheid: Pascal ; 1 Pa = 1N / m 2 ] oppervlak Elk fluïdum (gassen en vloeistoffen) oefent t.g.v. moleculaire botsingen een druk uit op zijn omgeving. Deze druk wordt in alle richtingen gelijk voortgeplant, ze is in alle richtingen gelijk. Deze druk is te vergelijken met het gewicht van de bovenliggende lagen per oppervlakte en is gelijk aan p = ρ x g x h 2.1.1.2 De druk op zeeniveau De lucht (hoe ijl hij ook is) die zich rond de aarde bevindt oefent dus een druk uit. Hierdoor heerst aan het aardoppervlak een gemiddelde druk (luchtdruk) van 1 atm. 1 atm = 1,013 bar = 1013 mbar = 101.300 Pa Opmerking 1: Hoe hoger men in de atmosfeer stijgt, hoe kleiner de luchtdruk wordt. Immers, h daalt en ρ daalt, het gewicht van de bovenliggende laag vermindert omdat ze dunner en ijler wordt. Tussen 0 en 10.000m geldt: p Hierin is: [ mbar] = 10 ( 3 0, 000055 hoogte) p = druk in Pascal ( 1 bar = 1000 mbar = 100.000 Pa) ρ = dichtheid in kg/m 3 ( 1.000 kg/m3 = 1 kg/dm 3 = 1 kg/l ) g = valversnelling in m/s² ( g = cte = 9,81 m/s 2 ) h = hoogte van de fluïdumkolom in m Opmerking 2: Voor de berekeningen in de duiksport op zeeniveau mag men de volgende afrondingen gebruiken: luchtdruk = 1 bar g = 10 m/s 2 ρ water = 1000 kg/m3
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 3 2.1.1.3 De druk onder water Onder water is er niet alleen de luchtdruk (die op het wateroppervlak blijft drukken ), maar ook nog de waterkolom. De bovenliggende lagen zijn dan : 1. De lucht, met een druk van 1 bar 2. Het water, met een hydrostatische druk van ρ x g x h of ρ x g x diepte = 1000 x 10 x d [Pa] = 10.000 x d [Pa] = 0,1 x d [bar] Tabel 1: De druk in functie van de diepte onder water Diepte atmosferische hydrostatische totale druk druk druk oppervlakte 1 bar 0 bar 1 bar 10 m 1 bar 1 bar 2 bar 20 m 1 bar 2 bar 3 bar 30 m 1 bar 3 bar 4 bar Dus de druk onder water bedraagt: p = luchtdruk + hydrostatische druk t.g.v. water p [bar] = 1 + 0,1 x diepte [m] 2.1.1.4 Gevolgen van de druk Gevolg 1: Om te kunnen ademen moet de druk van de lucht die we inademen gelijk zijn aan de omgevingsdruk. Indien deze druk te hoog is, zouden onze longen ontploffen, indien hij te laag is kunnen we de adembeweging niet meer maken: Ons lichaam heeft een gemiddelde oppervlakte van ± 1,5 m2. Op 10 meter diepte is de omgevingsdruk = 2 bar. De druk in onze lichaamsholten = 1 bar (lucht ingeademd aan opp). Het drukverschil bedraagt dan 1bar. Dit geeft voor 1,5 m 2 en kracht van 150.000 N of een gewicht van 15 ton! Nu is het duidelijk waarom men bijvoorbeeld onder water niet gewoon aan een lange buis die boven het oppervlakte uitsteekt kan ademen, en waarom de druk in de lichaamsholten (geleverd door de ontspanner) gelijk moet zijn met de omgevingsdruk. De ontspanner ontspant de druk van 200 bar tot de gewenste omgevingsdruk, zodat de duiker steeds lucht krijgt op een druk gelijk aan zijn omgeving. Hierdoor zal het normale longvolume dus ook niet veranderen en kan de duiker gewoon ademen, hoe groot de buitendruk ook is. Gevolg 2: Het middenoor en de keelholte staan in verbinding met elkaar door een dun buisje, de buis van Eustachius genaamd. Wanneer we in het water afdalen zal door de buitendruk dit buisje dichtgedrukt worden. Indien we dan verder zouden dalen ontstaat er een drukverschil tussen middenoor en buitenoor, waardoor de trommelvlies zou kunnen scheuren. Om dit te verhinderen trachten we de buis van Eustachius preventief open te houden en onmiddellijk te openen als ze verstopt. We doen dit door tijdens de afdaling regelmatig de neus dicht te
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 4 knijpen en een kleine druk in de keel- en mondholte te maken (zachtjes uitblazen met gesloten neus en mond). Bij het opstijgen kan door slijmen of iets dergelijks het omgekeerde (reverse block) ontstaan. In het middenoor ontstaat dan een overdruk t.o.v. de omgeving. Remedie: traag opstijgen of enkele seconden stoppen lucht inslikken met gesloten neus en mond. Ook andere lichaamsholten zoals de sinussen kunnen, door slijm of zwelling t.g.v. een verkoudheid, verstopt raken en onder- of overdruk vertonen. Eveneens te vermelden zijn de darmkolieken en het gevaar van holten in tanden (bvb. t.g.v. tandvullingen) Figuur 1: De druk in de longen op verschillende dieptes
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 5 2.1.2 Oren en lichaamsholten Figuur 2: Druk en de buis van Eustachius hoe het niet moet
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 6 Figuur 3: Druk en de buis van Eustachius hoe het moet
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 7 2.2 De gaswetten 2.2.1 Partiële druk theorie Lucht is een mengsel van verschillende gassen. Het bestaat ongeveer voor 80 % uit stikstofgas (symbool: N2) en voor 20 % uit zuurstofgas (symbool: O2). Tabel 2: De samenstelling van lucht Stikstofgas (N 2 ): 78,08 % Zuurstofgas (O 2 ): 20,95 % Argon (Ar): 0,93 % Koolstofdioxide (CO 2 ): 0,04 % Dit betekent dat stikstof ongeveer 80 % van de druk veroorzaakt, terwijl dit aandeel van zuurstof ongeveer 20 % bedraagt. De partiële druk van stikstof bedraagt dan 0,8 x totale druk, de partiële druk van zuurstof bedraagt 0,2 x totale druk. Dus: partiële druk (bar) = aandeel van het gas in het mengsel x totale druk Dit staat bekend als de wet van Dalton Tabel 3: Voorbeeld voor lucht Totale druk N2-druk O2-druk 1 bar (opp.) 0,8 bar 0,2 bar 2 bar (-10m) 1,6 bar 0,4 bar 3 bar (-20m) 2,4 bar 0,6 bar 4 bar (-30m) 3,2 bar 0,8 bar Tabel 4: Vb. voor mengsel X dat bestaat uit 10% A, 30% B en 60%C Totale druk A-druk B-druk C-druk 1 bar 0,1 bar 0,3 bar 0,6 bar 2 bar 0,2 bar 0,6 bar 1,2 bar 4 bar 0,4 bar 1,2 bar 2,4 bar 2.2.2 Het belang van de partiële druk 2.2.2.1 Zuurstofgas - Dieptelimiet: De maximale diepte bereikbaar met een gewoon luchtmengsel is ± 75 meter. Zuurstofgas, het gas dat wij nodig hebben om te kunnen leven, is voor mensen giftig vanaf een partiële druk van 1,7 bar. Dit betekent dus dat duikers met gewone perslucht niet dieper kunnen gaan dan ± 75 meter. Hier bedraagt de totale druk immers ± 8,5 en de partiële zuurstofdruk 1,7 bar. Militaire duikers duiken soms met zuivere zuurstof. Hierbij wordt de uitgeademde zuurstof gezuiverd van CO 2 en gerecycleerd, waardoor er dus geen luchtbellen ontsnappen. Dit wordt gedaan met een rebreather, meer over deze materie vind je in hfdst. 4.15. De partiële zuurstofdruk is hier dan gelijk aan de totale druk. Daar po 2 < 1,7 bar is de maximaal bereikbare diepte met dit soort ademapparaten slechts 7 meter.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 8 2.2.2.2 Stikstofgas - Decompressiestops Ook stikstofgas heeft bij verhoogde partiële druk effecten op het menselijk lichaam: Vanaf een bepaalde diepte (afhankelijk van persoon tot persoon en van omstandigheden) kan de verhoogde stikstofdruk een zgn. dieptedronkenschap veroorzaken. Het is duidelijk dat indien men met een mengsel met minder N 2 zou duiken dit fenomeen pas bij grotere diepten zal optreden. Stikstofgas lost goed op in ons weefsel. (zie hfdst. 2.3).De snelheid van oplossen is o.a. afhankelijk van de partiële N 2 -druk. Bij een gasmengsel met minder N 2 zal er achteraf dus ook minder N 2 terug uit het weefsel moeten diffunderen. Dit heeft een belangrijk gevolg voor het berekenen van de zgn. duik- of decompressiestops. 2.2.2.3 CO-vergiftiging Sommige gassen zijn giftig voor de mens. Een heel bekend voorbeeld hiervan is CO (koolstofmonoxide), dat bovendien kleur-, reuk- en smaakloos is. Indien dit gas in een verhoogde, doch nog niet giftige, concentratie zou aanwezig zijn op de plaats waar de flessen gevuld worden, kan dit onder water - wanneer de partiële druk ervan stijgt - problemen geven. 2.2.3 De algemene gaswet In een afgesloten systeem geldt: p. V = n. R. T Hierin is: Dus: p x V / T = maat voor de hoeveelheid gas Voor een afgesloten hoeveelheid gas geldt dus: p V = T te c p V T p V T 1 1 2 2 te oftewel = = c ( = n R) 1 2 p = druk in Pa V = volume in m 3 n = aantal moleculen in mol (1 mol = 6,02x10 23 deeltjes) R = gasconstante = 8,31 J / K.mol T = temperatuur in K In een afgesloten systeem is de factor druk x volume gedeeld door de absolute temperatuur (K) dus constant. Dit wil ook zeggen dat indien één van deze parameters verandert, er automatisch een (of meerdere) andere mee moet veranderen. 2.2.4 Speciale gevallen: 2.2.4.1 Constante temperatuur Indien T = c te (dit komt in het algemeen bij het duiken voor) p x V = cte = een maat voor de hoeveelheid lucht bij T = c te [ = bar.l ] D.w.z. als p stijgt, zal V dalen en omgekeerd. Deze wet staat bekend als de wet van Boyle-Mariotte 2.2.4.1.1 Gevolg 1 De hoeveelheid lucht in een duikfles = p x V [bar.l]
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 9 Een duikfles gevuld op 200 bar zal tot atmosferische lucht ontspannen 15 l x 200 bar / 1 bar = p 1 = 200bar 3000 l lucht leveren. p1 V1 V = = = l 1 15l V2 3000 p 2 p2 = 1bar Deze duikfles bevatte dus 3000 liter atmosferische lucht (1 bar) in 15 liter samengeperst tot 200 bar. Haar hoeveelheid lucht bedraagt dan 3000 bar.l De ontspanner levert lucht aan een druk gelijk aan de omgevingsdruk. Op -10 m geeft hij dus lucht op 2 bar. Op -30 m levert hij lucht op 4 bar. Het volume van de ingeademde lucht blijft uiteraard gelijk (longvolume). Op -30 m ademt men dus meer lucht in dan op -10 m. Een volwassen mens ademt tijdens het duiken ongeveer 20 l/min. Dit betekent voor een 15l-fles op 200 bar gevuld: Tabel 5: Ademtijd in functie van de diepte Diepte Hoeveelheid lucht Druk Volume ademlucht Ademtijd oppervlakte 3000 bar.l 1 bar 3000 l 150 min 10 m 3000 bar.l 2 bar 1500 l 75 min 20 m 3000 bar.l 3 bar 1000 l 50 min 30 m 3000 bar.l 4 bar 750 l 37 min Dus: Hoe dieper men duikt hoe sneller de lucht dan ook opgebruikt zal zijn. Figuur 4: Samendrukking in functie van de diepte
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 10 2.2.4.1.2 Gevolg 2 Het feit dat de druk groter is op grotere diepten, betekent dat wanneer men op een diepte van bijvoorbeeld 20 meter een ballon met 1 liter lucht uit de duikfles zou vullen, deze ballon bij het opstijgen naar de oppervlakte door de drukdaling een volume van driemaal zijn beginvolume zou hebben. Immers druk x volume blijft in een afgesloten ruimte constant (p x V = c te ), dus: druk aan oppervlakte: volume ballon aan opp.: 1 bar x liter druk op -20 m diepte: volume ballon op -20 m: 3 bar 1 liter p. V = cte ==> 3. 1 = 1. x dus x = 3 liter Indien men bij het opstijgen zijn adem zou inhouden maakt men van zijn longen een ballon, met dit verschil: onze longen zijn niet zo elastisch als een ballon en de longen zullen hierdoor onherroepelijk beschadigd worden. Dus: bij het opstijgen mag men na het ademen aan een duikfles NOOIT zijn adem inhouden. Figuur 5: Toenemend volume tijdens de opstijging
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 11 2.2.4.2 Constant volume (V = c te ) Dit is het geval in een afgesloten ruimte met vast volume bv. duikfles p T 1 1 p = T 2 2 = te c 2.2.4.2.1 Gevolg 1 Een duikfles op 200 bar gevuld bij een temperatuur van 20 C (293 K) ligt in de zon en warmt op tot 50 C (323 K). De druk in de fles zal daardoor stijgen tot 200 bar x 323 K / 293 K = 220 bar. Dit is meer dan de normaal toegelaten druk voor een duikfles. 2.2.4.2.2 Gevolg 2 Uit de thermodynamica weten we dat bij een compressie (gaan van een lage druk naar een hogere) de temperatuur in het systeem stijgt en dat deze bij een expansie (hoge lage druk) daalt. Wanneer een fles gevuld wordt zal daarom de temperatuur gevoelig toenemen. Indien zo n fles warm gevuld werd zal de druk bij het afkoelen (bijv. bij het duiken in koud water) dalen. Als men een fles tot 200 bar vult, dan zal tijdens het vullen de fles opwarmen waardoor ze bij het bereiken van de einddruk (200 bar) een temperatuur van bijvoorbeeld 70 C heeft. Indien men met deze fles gaat duiken in water van 10 C zal de druk door het 200bar 283K temperatuursverschil dalen tot = 165bar 343K M.a.w. de duiker vertrekt met 35 bar minder. De betere vulstations zullen daarom tijdens het vullen de flessen in een bak met koud water zetten. Wanneer we de kraan van een duikfles opendraaien zonder ontspanner, dan ontstaat er in de kraan een sterke ontspanning (200 ->1bar), met als gevolg een sterke temperatuursdaling. Hetzelfde, doch minder uitgesproken, effect treedt op ter hoogte van de eerste trap van de ontspanner: De drukdaling daar zorgt voor een afkoeling waardoor t.g.v. condensatie of contact van water met het veermechanisme de eerste trap kan bevriezen. Dit zal des te sneller optreden naarmate het water kouder is en naarmate er meer lucht verbruikt wordt (vooral opletten bij zg. free-flow). De problemen kunnen voor een groot deel opgelost worden door een membraan dat het water van het mechanisme scheidt. Bovendien zal het bevriezen zelden of nooit voorkomen in warmere wateren omdat hier het omringende water de eerste trap boven het vriespunt houdt. 2.3 Oplossing van gassen in vloeistoffen Indien een gas in contact komt met een vloeistof zal een deel v/h gas hierin oplossen. Hoeveel er bij evenwicht kan oplossen wordt gegeven door de wet van Henry: c = k x p Hierin is: c = concentratie van gas in de vloeistof k = Henry-c te p = partiële druk van het betreffende gas
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 12 De Henry-c te is geen absolute constante, maar hangt op zijn beurt af van: de temperatuur aard van het gas en de vloeistof De wet van Henry zegt enkel iets over de evenwichtssituatie en niets over de snelheid waarmee het gas zal oplossen. Deze snelheid is buiten alle bovengenoemde factoren ook nog afhankelijk van het contactoppervlak tussen gas en vloeistof. m.a.w. de concentratie van een gas in een vloeistof hangt af van: de partiële druk van het gas de temperatuur van het gas/vloeistof de aard van het gas/vloeistof het contactoppervlak de contacttijd Het menselijk lichaam is voor een groot deel te vergelijken met een vloeistof, er lost dan ook lucht op in ons weefsel. Daar de partiële druk, de aard(=lucht), het contactoppervlak (=longen), de temperatuur (= 37 C) en de contacttijd (= oneindig) aan de oppervlakte nagenoeg constant zijn merken we hier niets van en zijn de opgeloste gassen in evenwicht (= verzadigd) met de atmosferische lucht. Wanneer een duiker onder water gaat verandert de partiële druk (en hij komt een bepaalde tijd in contact met deze verhoogde druk). Hierdoor kan er een situatie van over- of onderverzadiging ontstaan. Onderverzadiging ontstaat wanneer een duiker afdaalt. Immers de partiële druk van de ingeademde lucht stijgt met de diepte. Het lichaam dat veel trager reageert bevat op dat ogenblik nog een hoeveelheid stikstof a rato van een lagere (partiële) druk. Het gevolg is dat er stikstof zal gaan van de ingeademde lucht naar het weefsel. Er gaat meer stikstof in het weefsel oplossen. Hoeveel meer zal dus afhangen van de partiële druk (dus diepte) en de contacttijd (tijd op die diepte gebleven). Indien we zeer lang op die diepte zouden blijven zou er een nieuwe evenwichtstoestand ontstaan, waarbij er meer stikstof in het lichaam aanwezig is. Wanneer de duiker nu opnieuw zou opstijgen zou de partiële stikstofdruk in de ingeademde lucht afnemen. Ons (trage) lichaam bevat dan nog stikstof in evenwicht met een hogere druk zodat er een toestand van oververzadiging ontstaat. Het overbodige stikstofgas zal dan terug uit ons weefsel willen ontsnappen. Indien we te snel stijgen, heeft het stikstofgas geen kans om door gewone diffusie naar de longen te gaan waardoor het bellen zou kunnen gaan vormen, onder andere in het bloed. Hierdoor kan een zeer gevaarlijke situatie ontstaan. Dit verschijnsel wordt wel eens de Caisson-ziekte of decompressieongeval genoemd.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 13 Bellen blijken te ontstaan wanneer popgelost gas/ pomgeving groter wordt dan een kritische waarde die we de kritische oververzadigingcoëfficiënt noemen. Deze KOC s werden experimenteel bepaald. Daar p omgeving tijdens het opstijgen daalt, moeten we hierbij vermijden dat de KOC overschreden wordt. Daarom moeten we onze stijgsnelheid beperken tot 18 m/min (= het maximum bij noodsituaties, bij normale situaties wordt er bij wijze van veiligheidsmarge 10 m/min gehanteerd) en de stijging onderbreken als de KOC benaderd wordt. Opm.: KOC werd bepaald voor verschillende weefsels, met verschillende tijdsconstanten voor wat opname en afgave van stikstof betreft. Duikers moeten dus altijd traag opstijgen en indien ze lang en diep onder water geweest zijn, moeten ze decompressiestops maken om het overtollige stikstofgas de kans te geven het lichaam zonder bellenvorming te verlaten. Deze decompressiestops zijn berekend en staan op tabellen, die men ook onder water kan aflezen. De laatste jaren wordt er hiervoor ook veel gebruik gemaakt van duikcomputers. Deze berekenen aan de hand van de diepte en tijd wanneer iemand een decompressiestop moet maken. Dus: Duikers moeten altijd traag opstijgen en zich houden aan de duiktabellen of computer. 2.4 Zinken-zweven-drijven: de wet van Archimedes Reeds in de oudheid ontdekte Archimedes dat een lichaam ondergedompeld in een vloeistof een opwaartse stuwkracht ondergaat, gelijk aan het gewicht van de verplaatste vloeistof. In water werken er dus twee krachten op ons lichaam, nl. een neerwaartse kracht t.g.v. de aantrekking door de aarde en een opwaartse kracht t.g.v. het water. Bij evenwicht tussen deze twee krachten is de resulterende kracht uiteraard nul, waardoor we zullen blijven zweven. m V lichaam lichaam mlichaam g= m g mverpl. water g = V Vlichaam m m lichaam g = V V m V m V lichaam lichaam lichaam lichaam lichaam G = F opw m g= V mverpl. water = V lichaam verpl. water lichaam verpl. water verpl. water verpl. water lichaam g = V g g De factor m/v is een universele eigenschap van een stof en noemen we de dichtheid of densiteit. We zien dus dat de dichtheid van een lichaam bepaalt of het zinkt, zweeft of drijft: Een lichaam zal in water zweven als: Een lichaam zal daarentegen zinken als: Een lichaam blijft drijven als: verpl. water G = Fopw. of als ρ lichaam = ρ water G > Fopw. of als ρ lichaam > ρ water G < Fopw. of als ρ lichaam < ρ water
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 14 Gevolg 1: Hoe dieper een duiker gaat, hoe meer zinkvermogen hij krijgt. Een voorbeeld zal dit duidelijk illustreren: Een mens met een gewicht van 70kg, een volume van 72 liter en dus een dichtheid van 0,972 kg kg zal in water (dichtheid = 1 ) blijven drijven. l l ( ) 70+ 4 kg kg Indien hij nu 4 kg lood zou meenemen zal zijn dichtheid = 1,02 bedragen, en kan hij zinken. ( 72+ 0,35) liter l Wanneer deze duiker nu afdaalt zal zijn lichaam en vooral zijn thermisch pak (kleine neopreen luchtcelletjes) samengedrukt worden. Hierdoor neemt zijn volume af, met andere woorden hij zal minder liter water innemen. Zijn dichtheid wordt dan: gewicht = 70 kg + 4 kg (lichaam + lood) volume = 72 l + 0,35 l - 0,8 l (lichaam + lood - samendrukking) 74kg kg Dichtheid: = 1,03 71,55liter l Zijn dichtheid zal dus met de diepte toenemen, waardoor hij steeds sneller zal zinken. Gevolg 2: Een duiker kan zijn dichtheid zelf regelen door gebruik te maken van zijn stabilisatievest. Om het zinken tegen te gaan kan de duiker gebruik maken dit trimvest. (zie hfdst. 4.16) Immers wanneer zijn dichtheid te groot wordt, kan een duiker samengeperste lucht uit zijn fles in de vest laten waardoor deze uitzet; met andere woorden, het volume zal toenemen. Indien hij bijvoorbeeld 2,45 liter lucht in de vest zou laten krijgt hij de volgende dichtheid: 74kg 74kg kg = 1 ( 71,55+ 2,45) liter 74liter l = De duiker zal dan volledig gewichtloos in het water zweven. Hij kan dus op elke diepte zijn dichtheid zelf regelen! Opmerking: Onze longen kunnen zelf ook fungeren als stabilisatoren door er meer of minder lucht in te laten. Dit kunnen we zeer goed gebruiken als fijnregeling. Gevolg 3: In zeewater moet een duiker meer lood meenemen dan in zoet water. Zeewater heeft (door de erin opgeloste zouten) een dichtheid die groter is dan 1 kg/l, namelijk 1,03 kg/l. Een lichaam met bijvoorbeeld een volume van 70 liter en met een gewicht van 70 kg, zal in zoet water zweven. In zeewater zal hij echter 2,1 kg extra moeten wegen om niet te blijven drijven: Tabel 6: Zoet water versus zeewater Volume Gewicht Dichtheid duiker Status Zoet water (1kg/l) 70 l 70 kg 1 kg/l Zweven Zeewater (1,03 kg/l) 70 l 70 kg 1 kg/l Drijven Zeewater (1,03 kg/l) 70 l 70 kg + 2,1 kg 1,03 kg/l Zweven Zeewater (1,03 kg/l) 70 l 70 kg + 3 kg 1,04 kg/l Zinken
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 15 2.5 Licht 2.5.1 Absorptie Water filtert selectief kleuren uit het spectrum van wit licht. Het gevolg hiervan is dat we onder water, afhankelijk van de diepte, sommige kleuren niet meer kunnen zien. Zo zal rood al vanaf een diepte van 3 tot 5 m niet meer te zien zijn. Blauw licht echter dringt het diepst door in water. Het gevolg hiervan is dat op bijv. 40 meter diepte alles blauw lijkt. Hoe dieper men in het water afdaalt, hoe minder kleuren men kan zien. Alles lijkt blauw te worden. Duikers kunnen dit verhelpen door gebruik te maken van kunstlicht. Ook de lichtintensiteit neemt sterk af met toenemende diepte. Dit komt door het bovenvermelde fenomeen van lichtabsorptie, maar vooral ook door de eventueel aanwezige deeltjes (vuil, algen, plankton,...) die het licht tegenhouden. Een ander effect van kleine deeltjes in het water is het ontstaan van zgn. strooilicht. In water zijn er twee vormen van lichtverstrooiing: Figuur 6: Effecten van diepte op kleur Figuur 7: Lichtverstrooiing 2.5.1.1 Raleigh-verstrooiïng (bij deeltjes << golflengte van het licht) De intensiteit van dit strooilicht is omgekeerd evenredig met de golflengte tot de vierde macht: 2 1 I = f λ λ blauw = 400 nm ; λ rood = 800 nm 11 I blauw 3,91 10 = = 16 12 I rood 2,44 10 Dit strooilicht zal dus 16 maal meer blauw dan rood licht bevatten, blauw overheerst in het spectrum van het verstrooide licht. Opm.: Het Raleigh-effect is ook verantwoordelijk voor het feit dat de hemel blauw is: Figuur 8: Het Raleigh-effect in de ruimte
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 16 2.5.1.2 Tyndall-effect (bij deeltjes > golflengte van het licht) Daar de intensiteit van het Tyndall-effect (Fraunhofer-diffractie) omgekeerd evenredig is met de golflengte van het licht in het kwadraat is dit strooilicht veel minder blauw gekleurd. 2 1 I = f λ λ blauw = 400 nm ; λ rood = 800 nm I I blauw rood 6,25 10 = 1,56 10 6 6 = 4 De intensiteit van het blauwe is in dit strooilicht ongeveer 4 maal groter dan het rode. De Tyndall-verstrooiïng is dus veel minder blauw dan de Raleigh-verstrooiïng en zal meer naar het groen toe gaan. In zeeën met zeer weinig plankton of andere deeltjes overheerst de Raleigh-verstrooiïng en zal het water diepblauw lijken ( bvb. Middellandse Zee). In water met veel zwevende deeltjes (bvb. Noordzee) is deze blauwe kleur veel minder uitgesproken, en ervaart men het water soms als groenachtig. 2.5.2 Lichtbreking Wanneer een lichtstraal overgaat van water naar lucht, dan zal deze een breking ondergaan: de hoek die de lichtstraal met de loodlijn maakt is groter in lucht dan in water. Het feit dat deze brekingshoeken afhankelijk zijn van het medium staat bekend onder de wet van Snellius: n lucht sinα lucht = n water sinα water Hierin is: n lucht = 1 n water = 1,33 Het masker is noodzakelijk om te kunnen zien, omdat uw zicht anders zou worden vertekend. Deze vertekening worden door het frontglas en de lucht erachter gecorrigeerd, waardoor u duidelijker kunt zien. Door het dragen van een masker worden lichtstralen gebroken bij de overgang van water naar lucht. Deze verschillende lichtbrekingen in water en in lucht zorgen ervoor dat we onder water alles groter en dichterbij zien dan in werkelijkheid. Een voorwerp lijkt dan ± 25 % groter te zijn en zich ± 33% dichterbij te bevinden. Figuur 9: Het zicht onder water
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 17 Voorbeeld: Een beeld valt in onder een hoek van 16. Door de breking zal de uittredende hoek (= hoeklucht) ongeveer 21 bedragen. 1,33 Immers: sin α lucht = sin( 16 ) = 0, 3666 1 hoek lucht = 21 Figuur 10: Lichtbreking Hetzelfde beeld valt op een andere plaats in onder een hoek van 28. De uittredende hoek bedraagt hier: 1,33 sin α lucht = sin = 1 ( 28 ) 0, 6244 hoek lucht = 38 Ons oog zal dit beeld dus dichterbij en groter zien (fictief beeld)
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 18 2.6 Geluid Boven water kunnen we de richting van een geluidsbron bepalen door het onbewust opmerken van een klein tijdsverschil tussen het toekomen van het geluid aan ons linker- en ons rechteroor. Geluid plant zich in water ongeveer 5 maal sneller voort dan in lucht. Het verschil in aankomsttijd van het geluid aan het linker- en rechteroor is hier dan ook 5 maal kleiner, waardoor we het niet kunnen waarnemen. Hierdoor kunnen mensen geluid wel horen onder water, doch onze hersenen kunnen de richting waarvan het komt niet meer situeren. Let wel op: geluid, in lucht geproduceerd, wordt zeer sterk verzwakt door de overgang van lucht naar water. Het is dan ook zo dat spreken in een luchtholte onder water (bvb. ontspanner) door het geruis van de ontstane bellen overschaduwd wordt. Een mededuiker zal dit dan ook niet horen. Daarom wordt er onder water gecommuniceerd door middel van handgebaren. 2.7 Temperatuur Water geleidt de warmte ongeveer 25 maal beter dan lucht. Dit betekent dat de warmte die door ons lichaam geproduceerd wordt om het op temperatuur te houden zeer snel afgevoerd wordt. Hierdoor zal na een tijdje de lichaamstemperatuur dalen. We spreken dan van onderkoeling. De snelheid waarmee het lichaam afkoelt is uiteraard afhankelijk van de temperatuur van het water en zij verschilt van persoon tot persoon. Vanaf een watertemperatuur van 33 tot 35 graden zal er meer warmte afgevoerd dan geproduceerd worden. Onderkoeling uit zich eerst door een koud gevoel, gevolgd door rillen. Daarna treedt verstijving van de ledematen samen met een blauwe verkleuring op. In het ergste geval kan onderkoeling zelfs de dood tot gevolg hebben. Duikers beschermen zich tegen te grote warmteafvoer (en dus mogelijke onderkoeling) door het dragen van een thermisch pak.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 19 3 Duikaandoeningen Er zijn vele aandoeningen bij het duiken, maar wij bespreken de twee belangrijkste, die nodig zijn om de duikuitrusting te begrijpen. 3.1 Decompressieongeval In de duiksport wordt van decompressie gesproken bij het stijgen uit diep water, dat langzaamaan dient te gebeuren, anders loopt men risico op de caissonziekte. Een dergelijk ongeval kan er komen als men de stijfsnelheid van maximum 10 meter per minuut niet respecteert of men de bezwarende factoren niet in achting neemt. Deze bezwarende factoren zijn afhankelijk van het moment ten opzichte van de duik. Er zijn ook enkele algemene factoren zoals leeftijd, slechte conditie, hartafwijking, dehydratatie (uitdroging) en dergelijke. Voor de duik kunnen het gebruik van alcohol, een zware fysieke inspanning of een vette maaltijd voor problemen zorgen. Tijdens de duik zijn een zware inspanning of onderkoeling een gevaar. Zelfs na de duik is er gevaar op decompressie als men binnen de 3 uur een zware inspanning levert, een hete douche pakt of zelfs een massage krijgt. Zelfs tot 24 uur na de duik is er nog gevaar indien men dan nog een verdere drukdaling ondergaat, bijvoorbeeld in een vliegtuig of in de bergen. Wanneer je lichaam onder water gaat wordt het blootgesteld aan een grotere waterdruk rondom je. Om bij het duiken nog te kunnen ademen wordt perslucht (of een ander ademmengsel) bij elke ademteug toegevoerd aan een druk die exact gelijk is aan die omgevingsdruk. Lucht bestaat uit ± 79% stikstof en 21% zuurstof. De zuurstofcomponent wordt door je lichaam deels verbruikt, maar het stikstof stapelt zich op in je weefsels. Op zich is dit helemaal niet erg. (Het risico op stikstofnarcose dan even buiten beschouwing gelaten.) Wanneer de stijging echter terug wordt aangevat, en de omgevingsdruk terug daalt, dan wil deze verzamelde stikstof terug uit de weefsels treden. Zolang dit langzaam gebeurt zal de stikstof ook langzaam worden afgegeven aan het bloed. De stikstof blijft hierbij in oplossing en wordt via de longen uitgewassen. Gaat de stijging nu sneller, dan zal het stikstof niet allemaal meer kunnen oplossen, wordt de kritische verzadigings coëfficient overschreden, en zal de vrijkomende stikstof kleine belletjes beginnen vormen. Zolang deze miniscuul klein zijn en microbellen genoemd worden, gebeurt de uitwassing nog steeds via dezelfde weg en aan een aanvaardbaar tempo. Dat is naar de huidige opvattingen ook nog geen probleem. De nieuwe duikcomputers beginnen wel meer en meer rekening te houden met deze vorm van belvorming en suggereren dan ook een voorzichtiger opstijging ter vermijding ervan. Gaat de stijging nog sneller, dan worden ook de stikstofbelletjes groter. Ze kunnen in de bloedvaten ook samensmelten en grotere bellen gaan vormen. Deze bellen kunnen in het lichaam wél voor problemen gaan zorgen. In gewrichten zorgen ze voor erg veel pijn: de bends. In het ruggenmerg kunnen ze voor verlammingen zorgen door het afklemmen van zenuwbanen. En eens ze in de bloedvaten zitten kunnen ze zo groot worden dat bepaalde delen van het vaatsysteem geblokkeerd geraken en er geen bloeddoorstroming meer plaats kan vinden in huid, hersenen, enz. Alle aandoeningen die hiervan het gevolg zijn worden gegroepeerd onder de noemer decompressieziekte of barotrauma. De symptomen zijn verlammingen en zenuwstoornissen, gewrichts- en beendersymptomen en shock. Een decompressie kan behandelt worden door zuivere zuurstof toe te dienen of een behandeling in de recompressiekamer waar men gevallen van caissonziektes behandelt. Dit zijn ziektes die zich voordoen bij mensen die na onder verhoogde luchtdruk te hebben gewerkt weer in een omgeving met normale druk terugkomen.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 20 Tegenmaatregelen, zowel curatief als preventief, zijn gericht op het sneller uitwassen van stikstof en het verkleinen van bellen die druk uitoefenen of circulatie verhinderen. Toediening van 100% zuurstof zorgt ervoor dat er geen extra stikstof meer bij komt in het lichaam en waardoor de afvoer ervan versnelt. Toediening van water zorgt voor een lagere viscositeit van het bloed hetgeen het transport van opgeloste en belvormige stikstof naar de longen versnelt. Opname in een decompressietank zorgt voor een verhoging van de omgevingsdruk en daardoor verkleining van de belletjes. Wordt gecombineerd met beide andere tegenmaatregelen. Maar de belangrijkste methode ter vermijding van decompressieziekten is een goede en grondige duikplanning die rekening houdt met alle fysische factoren : luchtvoorraad en - verbruik, duikdiepte, duikduur, duikprofiel, fysieke toestand van de duikers in de groep, etc. 3.2 Longoverdruk Longoverdruk ontstaat wanneer de persoon niet meer in staat is uit te ademen en de ingeademde lucht in de longen begint uit te zetten. Als de longen hun rekgrens bereikt hebben beginnen ze te scheuren als er niet uitgeademd wordt. (zie hfdst. 2.1.1.3) Het is best te voorkomen door uit te ademen bij het opstijgen, langzaam opstijgen en naar boven kijken bij het opstijgen, dit zorgt ervoor dat de keel vrij komt. Let op dat longoverdruk al kan ontstaan bij het stijgen van 2 meter in water, dus zelfs in een zwembad!
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 21 4 De duikuitrusting Bij de bespreking van de duikuitrusting wordt vooral de aandacht gevestigd op het nut, de kenmerken, de eventuele soorten, veiligheid en eventuele probleempjes die zich kunnen voordoen. 4.1 Duikbril Wat betreft het nut van de duikbril kunnen we zeer kort zijn, namelijk de duikbril dient om te kunnen zien onder water. Het belangrijkste kenmerk van een duikbril is dat de neus in de bril zit. Het soepele materiaal maakt het mogelijk om de neus dicht te knijpen met de duikbril op. Dit heeft verscheidene redenen. Hiermee kan men de druk in de oren gelijkstellen, ook wel equilibreren genoemd. Men kan ook het binnengedrongen water onder water met de neus uit het masker blazen. Tenslotte kan men ook lucht in de bril blazen om de druk gelijk te stellen zodat de bril niet gaat kleven. Er zijn tegenwoordig veel verschillende duikbrillen. Het is natuurlijk belangrijk om te weten of de duikbril een goede pasvorm heeft voor je gezicht alvorens je hem zou kopen. Er zijn modellen met één venster en met twee aparte glazen. Bij twee aparte glazen is het vaak mogelijk om de glazen te vervangen door optische glazen. Tegenwoordig zijn duikbrillen van zwart of doorzichtig siliconen gemaakt, het voordeel bij doorzichtig silicone is dat je meer lichtinval hebt en je de schaduw van eventuele duikvrienden door het silicone kunt zien. Natuurlijk zijn er brillen in zeer veel verschillende kleuren. Opvallende kleuren zijn gemakkelijker als je je bril zou verliezen want deze zijn makkelijker terug te vinden dan donker gekleurde. Maar de persoonlijke keuze van de koper zal uiteindelijk toch primeren. Een nieuwigheid zijn de duikbrillen met een waterloosventiel in het gelaatstuk(bv. Silicone) wat het leegblazen en equilibreren des te gemakkelijker maakt. Verder wordt een nog een onderscheid gemaakt in de kwaliteit van een duikbril. Deze kwaliteit wordt bepaald op basis van de pasvorm, het materiaal, het gezichtsveld en het volume. Wat het materiaal betreft is siliconen soepeler, zal minder kleven aan je gezicht, is comfortabeler maar dampt harder aan dan bijvoorbeeld rubber (zie volgende alinea). Het gezichtsveld moet zo groot mogelijk zijn, dit hangt niet enkel af van de grootte van de glazen maar ook van de afstand van de ogen tot de glazen. Hoe meer comfortabel, hoe beter dus een klein volume is beter dan een groot want dan moet je minder moeite doen om het kleven van de bril tegen te gaan want dan moet je minder blazen. Figuur 11: Duikbril met twee aparte glazen Figuur 12: Duikbril met een enkel glas en waterloosventiel
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 22 Wat echt vervelend is, is als het glas van je duikbril aandampt. Dit komt doordat binnenin de bril warme vochtige lucht zit en het glas koud is omwille van de watertemperatuur. Silicone duikbrillen hebben hier meer last van, zeker als de binnenkant van het glas onzuiver is. Het is dus aan te raden je bril voor ieder gebruik uit te wassen. Nog een vervelend voorval is het lekken van een bril. Lekken kunnen buiten het water vrij snel gevonden worden door de bril op te zetten en lichtjes aan te duwen. Bij lekken zuigt de bril zich vast aan het aangezicht. Een oorzaak van het lekken zou kunnen zijn dat het riempje te vast aangetrokken wordt. Hierdoor slaat de dubbele seal om en gaat lekken. Ook als een randje omgeplooid zit of je hebt je bril niet juist geplaatst of het riempje aan de achterkant zit omgeplooid gaat het lekken. 4.2 Vinnen Vinnen dienen om je op een effectieve manier voort te bewegen in het water zonder je handen te gebruiken. In geval van nood zal die effectiviteit het verschil kunnen maken. Het is dus belangrijk de techniek goed aan te leren en je conditie op peil te stellen en te onderhouden. Een goede vinslag is een grote krachtige slag zowel bij de beweging naar boven als naar onder(upkick en downkick). Bij het snorkelen moeten de vinnen steeds onder water gehouden worden, die moet soms met behulp van een loodgordel (zie hfdst. 4.4). Een goede vin geeft je de meest effectieve voortbeweging. Het wil wel niet zeggen dat de vin die voor jou het beste is dat die ook het beste is voor iemand anders. Belangrijk voor een goede vin zijn de oppervlakte, de stijfheid, de lengte en de pasvorm. Hoe groter de vin hoe meer kracht ja kan zetten maar een te grote vin is dan weer te zwaar voor je spierkracht. Hoe soepeler de vin is hoe minder oppervlak er gebruikt wordt, met een te soepele vin kan je geen kracht zetten want ze plooit en flappert mee in het water. Hoe langer vinnen zijn hoe meer snelheid je hebt maar je bent wel minder wendbaar. Kracht is echter belangrijker dan snelheid want als er iemand in nood is moet je voor 2 palmen(andere naam voor snorkelen) en dat gaat niet snel. De pasvorm is zeer belangrijk, pas zwemvliezen met je eigen botje(open water vinnen) of nylonkousen(zwembadvinnen) want in het water zijn vinnen losser dan in de winkel zodat men snel een maatje te groot zou kunnen kopen. Er zijn twee soorten vinnen. Enerzijds is er de zwembadvin of vin met gesloten hiel. Anderzijds is er de open water vin of de regelbare vin met open hiel. In koud water moet men laarsjes dragen zodat zwembadvinnen ongeschikt zijn voor open water. Het botje biedt nog bescherming voor de voet bij het gaan naar de duikplaats. De open water vin is krachtiger dus zou het niet ongepast zijn om deze ook in het zwembad te dragen zodat men de vintechniek kan trainen vooraleer in het open water te gaan. Nadelen zijn wel dat je aparte laarsjes nodig hebt voor in het zwembad want het chloormater tast de laarsjes aan. Figuur 13: Zwembadvin Figuur 14: Open water vin
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 23 4.3 Tuba Een tuba dient om adem te halen tijdens het snorkelen zodat je niet telkens je hoofd uit het water moet heffen. Een tuba mag geen te groot volume hebben anders blijft er te veel uitgeademde lucht in de buis zitten en dit zorgt voor dode ruimten. Anderzijds mag de tuba ook niet te smal zijn want je mag niet te veel luchtweerstand voelen bij het inademen, een diameter van ongeveer een duimdikte is goed. Het materiaal is siliconen, dit is het beste want het zal niet afsplinteren bij een botsing tegen een collega, in tegenstelling tot bijvoorbeeld rubber. Een tuba kan soms een ventiel bevatten, dit zodat je gemakkelijker water uit de buis zou kunnen wegblazen. Het ventiel laat toe water uit de buis te laten zonder dat er ondertussen terug water in zou komen. Figuur 15: Tuba zonder ventiel Figuur 16: Tuba met ventiel 4.4 Loodgordel De loodgordel heeft als nut dat men gewichtloos is onder water met gevulde longen. Een loodgordel bestaan uit een brede nylon band met loodblokken in geweven en een gesp. Een loodgordel bevat in het zwembad tussen 2,5 en 5 kilogram lood. Dit hangt af van het gestalte van de persoon. In open water zal men al snel 8 tot 12 kilogram lood nodig hebben. Wat de gesp betreft zijn er meerdere soorten met elk hun voor- en nadelen. Er is de veiligheidsgesp, deze is moeilijk te sluiten maar geeft wel de minste kans op loskomen. De metalen gesp met klep is gemakkelijk voor gebruik in zwembad maar minder geschikt in open water, hoe meer lood aan de gordel hoe meer de klep al een beetje open gaat hangen en dus hoe meer onveilig. De plastic gesp met klep heeft dezelfde eigenschappen als de metalen alleen zal deze sneller slijtage oplopen want het plastic is niet zo stevig. Het is natuurlijk zeer logisch dat deze soort veel goedkoper is. De marseillaise gesp is de gesp die we kennen van de broekriem. Het is meestal van rubber en bevat gaatjes. Is vrij veilig maar moeilijk te verwijderen bij nood. Er zijn ook nog enkele alternatieven voor de loodgordel namelijk de zakjes lood, geïntegreerd lood en het harnas. Voor de veiligheid is het wel belangrijk om de loodgordel nooit aan te doen als je vinnen aan hebt. Oefen ook op het snel aan- en uitdoen van de gordel zodat je snel kan reageren in nood(loodreflex). Deze loodreflex bestaat erin de loodgordel te verwijderen indien je in nood verkeert, deze doeltreffende oplossing heeft het nadeel dat je ongecontroleerd naar het wateroppervlak toe schiet en is bijgevolg zeer gevaarlijk.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 24 Figuur 17: Loodgordel De gesp is een belang rijk onderdeel van de loodgordel want deze zorgt ervoor dat deze rond je lichaam blijft. Je loodgordel verliezen zou zware gevolgen kunnen hebben zoals een decompressieongeval en longoverdruk (zie hfdst. 3). 4.5 Duikpak 4.5.1 Laarsjes Laarsjes zorgen voor isothermische bescherming, dit wil zeggen bescherming tegen lagere temperaturen waardoor het lichaam zou kunnen onderkoelen. Hiernaast bieden ze ook bescherming bij het lopen en kantduiken tegen scherpe voorwerpen. Er zijn skinboots, laarsjes met rits en laarsjes met rits en gevouwen flap. Skinboots hebben geen echte zool, zijn zeer soepel en hebben geen rits. Ze zijn warm maar ze zijn niet geschikt om te wandelen zodat ze enkel bij bootduiken gebruikt kunnen worden. Laarsjes met rits zijn gemakkelijker om aan te doen maar de rits vraagt een grondig onderhoud want ze kan vastzitten door opdrogend zout. Geen enkele rits is trouwens bestand om koud water tegen te houden. Laarsjes met rits en gevouwen flap zijn nagenoeg hetzelfde als de vorige laarsjes met het enige verschil dat ze een gevouwen flap voor de rits hebben. Dit zorgt ervoor dat er minder gemakkelijk water in de laarsjes kan binnendringen wat tot gevolg heeft dat ze warmer zijn. De zool is een belangrijke eigenschap van de laarsjes. Hoe dikker de zool hoe beter de voet beschermd is bij het wandelen maar hoe minder gemakkelijk men de voet kan strekken. Daarom de verschillende soorten laarsjes met dikke en dunne zool voor het diep water duiken en het kantduiken. Laarsjes zijn meestal gemaakt van neopreen. Neopreen is een elastomeer of synthetisch rubber. Het wordt verkregen door de polymerisatie van chloropreen. Het monomeer chloropreen is een dieen, d.w.z. het heeft twee dubbele koolstof-koolstof-bindingen (zie figuur 18 en 19). H H Cl H \ / C = C - C = C / \ H H Figuur 18: Chloropreen H H Cl H - C - C = C - C - H H Figuur 19: Polychloropreen
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 25 Polychloropreen werd ontwikkeld door het onderzoekslaboratorium van DuPont onder de leiding van Wallace Hume Carothers, die onder meer ook nylon uitvond. In 1931 startte dit bedrijf met de productie van polychloropreen, eerst onder de merknaam Duprene, die kort nadien werd vervangen door Neoprene. Dit synthetische rubber was oorspronkelijk bedoeld als oliebestendig substituut voor natuurrubber. Natuurrubber is een polymeer van isopreen dat een gelijkaardige structuur heeft als die van chloropreen (op de plaats van het chlooratoom bevindt zich bij isopreen een methyleengroep -CH 3 ). De aanwezigheid van chlooratomen maakt polychloropreen chemisch inerter dan natuurrubber. Het is ook sterker klevend dan natuurrubber. De resterende dubbele bindingen in het polymeer laten toe om het, net zoals natuurrubber, te vulkaniseren d.w.z. dwarsverbindingen tussen polymeerketens te leggen (cross-linking) om de eigenschappen van het rubber te verbeteren. De toepassingen van dit materiaal zijn uitgebreid; het wordt onder meer gebruikt als grondstof voor lijmen, voor chirurgische handschoenen, pakkingen (vanwege de chemische inertie) en voor isolatie (ook voor isolerende kledij: de wetsuit voor duikers op basis van neopreen werd in 1953 ontwikkeld door Hugh Bradner). Andere namen voor dit polymeer zijn Baypren (handelsnaam van Bayer) of chloropreenrubber. De totale productiecapaciteit van polychloropreen in de wereld is ca. 300.000 ton per jaar (jaar 2000). Figuur 20: laarsjes
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 26 4.5.2 Handschoenen De handschoenen hebben hetzelfde doel als de laarsjes namelijk zo goed mogelijk de koude buiten houden en beschermen tegen scherpe voorwerpen. Naast de dikte van het neopreen worden de handschoenen nog onderverdeeld in verschillende soorten. Er zijn de gewone handschoenen, de handschoenen met sluitsysteem, de wanten en de droge handschoenen.de gewone handschoenen zijn de gewone 5-vingerige handschoenen van neopreen die een goede bescherming tegen de koude bieden. Ze zijn over het algemeen wel moeilijk aan te trekken, vooral de tweede. De handschoenen met sluitsysteem hebben ofwel een velcro(klitteband) ofwel een ritssluiting. Ze zijn makkelijker aan te trekken. Wanten zijn ongemakkelijk om bewegingen te maken maar bieden wel het meeste bescherming tegen de koude. De droge handschoenen bestaan uit kunststof die binnenin gewatteerd is. Ze hebben rubberen seals die dicht tegen je pols sluiten zodat het water niet kan binnendringen. Ze zijn duur maar ze bieden wel de beste bescherming tegen de koude in ondiep water. In diep water(dieper dan 15 meter) worden ze samengedrukt door de druk en zijn ze dus veel kouder. Ze zijn zeer moeilijk alleen aan te trekken. Het is aangeraden in de winter andere handschoenen te gebruiken want de handschoenen die je de rest van het jaar gebruikt zullen sneller water doorlaten en de vingertoppen zullen sneller slijten waardoor het koude water kan binnendringen. In de zomer (watertemperatuur hoger dan 14 C) moet men zelfs geen handschoen dragen tegen de koude. Figuur 21: handschoenen
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 27 4.5.3 Het pak Het pak zelf heeft net als de laarsjes en de handschoenen de bedoeling om het lichaam tegen de koude te beschermen en ervoor te zorgen dat men zich niet kan kwetsen aan scherpe voorwerpen. Het pak moet het lichaam dus tegen de koude beschermen maar toch kan je warmte verliezen. De dikte van het pak bepaalt hoe goed het geïsoleerd is en hoe warmer het is. De gebruikelijke diktes zijn 3, 5, 7 en 11 mm. Hoe kouder het water hoe dikker het pak dat gebruikt moet worden. Hoe dikker het pak hoe stugger, en soepelheid is nu ook geen overbodige luxe. Bij een dikker pak moet je ook meer lood gebruiken en moet het volume van het trimvest groter zijn. De pas vorm is ook zeer belangrijk want een pak dat te hard spant snijdt het bloed af en het zal er plaatselijk veel kouder zijn, een groter pak zorgt ervoor dat het lichaam meer water in het pak moet opwarmen dus het zal langer kouder zijn. Vooral aan de rug moet het pak goed passen want de nieren zijn zeer gevoelig voor koude. Hiervoor bestaan wel neopreen nierbanden maar een goed passend pak is altijd beter natuurlijk. Als er voortdurend koud water in je pak stroomt dan koel je snel af. De doorstroming van water wordt vooral bepaald door de manchetten (aan handen, voeten en hoofd) en aan de structuur van het pak aan de binnenkant. Om het water te beletten in en uit te stromen zijn de halfdroge pakken voorzien van nauw afsluitende met latex bestreken seals (manchetten). Om de stroming te verminderen in het pak heeft men nu de titanium binnenlaag met een krullende structuur die het stromend water in het pak veel weerstand biedt. Aan de andere kant vergroot de titanium structuur wel de hoeveelheid water in het pak zodat het netto effect van de titaniumlaag zeer klein is. Er zijn zeer veel verschillende pakken. De shorty is een dun duikpak met korte mouwen en pijpen dat gebruikt wordt in tropisch water of in het zwembad (ca. 30 C). De lycra is een ééndelig pak uit lycra dat gemakkelijk aantrekt en evenveel bescherming biedt als een 3 mm duikpak. Soms gebruikt men dit als onderpak in de winter maar normaal gezien is dit ook een tropen duikpak. Het ééndelig pak of de overall is sneller en gemakkelijker aan te trekken, is beweeglijker onder water (comfort) maar is kouder omdat men op de borst maar een enkele bescherming heeft tegenover het tweedelig pak waar de broek en het bovenstuk op de borst overlappen. Je voelt dan ook vaak de koude doorheen je pak, vooral omdat de rits (die niet waterdicht is) eveneens over je borst loopt. Aan de handen en voeten zijn ritsen om het aantrekken van het pak te vergemakkelijken. Een ééndelig halfdroog pak is een ééndelig pak met latex bestreken seals (geen ritsen). De seals aan enkels en voeten zijn nauwsluitend en met latex bestreken zodat ze een bijna waterdichte afsluiting vormen. Ook hier koelt men nog steeds snel af omdat men meer afkoelt aan de borst doorheen het pak dan van het binnendringend water aan de seals. Het ééndelig halfdroog pak met waterdichte rits is een ééndelig pak met een waterdichte rits op de rug. Hier heeft men zeker hulp nodig bij het aankleden en ook hier koelt men nog steeds snel af. Het tweedelig pak is een pak bestaande uit twee stukken, de 2 stukken overlappen elkaar ter hoogte van de borst. Men verliest aan bewegingsvrijheid maar men wint aan warmte. De manchetten zijn voorzien van ritsen voor het aankleden te vergemakkelijken. Sommige tweedelige pakken zijn zo ontworpen dat men een volledig ééndelig pak heeft zonder kap en een veststuk zonder mouwen en met kap zodat men eigenlijk twee pakken heeft, één voor de winter en één voor de zomer. Bij het tweedelig halfdroge pak is het verschil dat de ritsen vervangen zijn door nauwe latex bestreken seals waardoor er zeer weinig water in- en uitstroomt. Tenslotte is er nog het droogpak, het meest gebruikte pak voor de gevorderde duiker. Daarom dat hier ook best iets dieper op ingegaan kan worden.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 28 Figuur 22: Lycra duikpakken Figuur 23: Eéndelige duikpakken 4.5.3.1 Droge duikpakken Duiken met een droogpak biedt immers een aantal thermische voordelen en dit niet alleen onder water! Denk hierbij aan het vervelende koude gevoel tijdens het aan- en uitkleden voor en na de duik. Het lichaam kan zodanig afkoelen, t.g.v. het Windshill-effect (zie hfdst. 4.5.3.2), dat je geen zin meer hebt om te gaan duiken of na de duik onderkoeld geraakt tijdens het uitkleden. Een droogpak kan dit zeker voorkomen; je kruipt immers met je kleding - al dan niet isothermisch - in en uit je droogpak. Een droogpak is niet enkel bruikbaar tijdens de winterperiode of in duikgebieden met koud water, maar ook tijdens de zomer. Zelfs in water met gematigde temperaturen. Tijdens de zomerperiode kan een droog duikpak je lichaam behoeden tegen het afkoelen bij diepe en/of lange duiken. Sommige mensen reageren allergisch als ze langdurige blootgesteld worden aan water en kunnen dus enkel duiken als ze gebruik maken van een droogpak. Aan droge duikpakken zijn natuurlijk ook enkele nadelen verbonden. Veel hangt natuurlijk af van het model droogpak, de kwaliteit, de samenstelling en de kostprijs. Maar over het algemeen kan men toch stellen dat de beweeglijkheid minder is. Daar komt nog bij dat een droogpak een groter volume inneemt, zodat we meer lood moeten aandoen en een grotere weerstand in het water ondervinden. Dit alles beperkt natuurlijk nog meer onze beweeglijkheid. Nog een mogelijk nadeel kan zijn dat een droog duikpak iets meer onderhoud vergt: De ritssluiting voorzichtig behandeld worden (zorg dat er niets komt tussenzitten). Regelmatig invetten van de ritssluiting met een geschikt product: - Gebruik bijenwas of kaarsvet - Nooit siliconen of vaseline gebruiken, omdat hier vuil blijft inkleven. De arm en nek seals moeten na de duik (als ze droog zijn) met (niet geparfumeerde) talk ingepoederd worden. Voor de rest is het onderhoud ongeveer hetzelfde als bij een ander duikpak. De seals worden uitgevoerd in glad neopreen of latex. Sommige mensen zijn allergisch voor latex en dienen hierbij natuurlijk rekening te houden bij hun aankoop. Voor de rest hebben beide soorten seals hun voor en nadelen, maar vaak is dat een persoonlijke smaak.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 29 Een juiste keuze van een droogpak zal zeker de nadelen beperken, op voorwaarde dat we volgende criteria hanteren bij de keuze tussen de bestaande soorten droge duikpakken: De grootst mogelijke beweeglijkheid. Zo weinig mogelijk weerstand. Ritssluiting al dan niet zelf kunnen openen. Neopreen of latex seal. Kwaliteit en afwerking moet robuust en betrouwbaar zijn. Prijs/kwaliteit. Figuur 24: droge duikpakken We kunnen droge duikpakken onderverdelen volgens het materiaal waaruit ze vervaardigd zijn: Standaard neopreen droogpakken. Compressed neopreen droogpakken. Crushed neopreen (CF200) droogpakken. Tri-laminaat droogpakken. Laminaat droogpakken. Rubberen droogpakken. Gecombineerde droogpakken. 4.5.3.1.1 Neopreen droogpakken Neopreen droogpakken worden van hetzelfde materiaal gemaakt als gewone natte en halfdroge duikpakken (opgeschuimd neopreen met een nylon bescherming). Het aan elkaar bevestigen van de verschillende stukken neopreen wordt wel zorgvuldiger uitgevoerd, omdat een droog duikpak natuurlijk waterdicht moet zijn. Neopreen is zeer elastisch. Daarom past dit type van droogpak goed aan. Neopreen is samendrukbaar zodat op diepte het eigen drijfvermogen zal verminderen. Daarom zal men aan de oppervlakte voldoende lood moeten aandoen om te kunnen zinken, waardoor men op diepte te veel lood aanheeft.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 30 Neopreen droge duikpakken hebben een zeer goed isolerend vermogen. Hierdoor dragen de meeste duikers geen bijkomende isolerende onderkledij bij een standaard neopreen droogpak. Doch bij zeer koud water of bij zeer lange duiken is bijkomende onderkledij essentieel. Op termijn zal de isolatie van een neopreen duikpak verminderen; tijdens elke duik worden enkele belletjes van de neopreen kapot gedrukt door de verhoogde omgevingsdruk. Zelfs bij het palmen en tijdens het bewegen van de armen en benen worden er belletjes in de neopreen vernietigd. Op plaatsen waar veel beweging is zoals aan de schouders, ellebogen, kruis,... zal de neopreen na langdurig gebruik zo beschadigd zijn dat er kleine lekken ontstaan. Deze lekken zijn moeilijk op te sporen. PRO Prijsgunstig Natuurlijk drijfvermogen Zeer rekbaar Zeer goede isolatiewaarde CONTRA Droogt moeilijk Sterk samengedrukt op diepte Veel lood nodig Zwaar materiaal Beperkte levensduur Redelijk kwetsbaar 4.5.3.1.2 Compressed neopreen droogpakken In tegenstelling tot standaard neopreen is compressed neopreen een type neopreen dat minder samendrukbaar is. Omdat compressed neopreen minder samendrukbaar is, kan men veel dunnere neopreen gebruiken om (bijna) dezelfdeisolatie eigenschappen te bekomen als standaard neopreen. De dunnere compressed neopreen wordt bekleed met tuflex nylon om hem nog beter te beschermen tegen beschadigingen. Het voordeel van een compressed neopreen droogpak is dat je door de kleinere samendrukbaarheid een veel kleiner volumeverlies hebt dan bij een gewoon neopreen droogpak. Goede isolerende onderkledij is essentieel bij een compressed neopreen droog duikpak. PRO Minder samendrukbaar dan standaard neopreen Sterke nylon bekleding Minder lood nodig dan bij standaard neopreen CONTRA Droogt moeilijk Stroever dan standaard neopreen Isolatiewaarde kleiner dan standaard neopreen 4.5.3.1.3 Crushed neopreen droogpakken Crushed neopreen of high density neopreen is een zeer sterk en flexibel materiaal. Crushed neopreen wordt gemaakt van 7 mm compressed neopreen, welke eerst met een dubbele laag tuflex nylon wordt bekleed. Deze lappen neopreen worden zo hard samengedrukt dat de interne belletjes samenpersen. Het resultaat van dit procedé is crushed neopreen. Afhankelijk van de productie methode is crushed neopreen gevoelig voor procedurefouten (poreusheid). Het gepatenteerde product CF200, een speciale soort crushed neopreen, heeft dankzij een betere productie methode geen last van poreusheid.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 31 Crushed neopreen (of CF200) kan door zijn elasticiteit juist aangepast worden op het lichaam, wat als voordeel heeft dat het interne volume van dit droog duikpak zeer klein is. Deze pakken hebben ook minder last van vouwen en plooien zoals rubber droogpakken. Crushed neopreen is moeilijker te verwerken en te repareren dan bijvoorbeeld Tri-laminaat. Het is ook veel zwaarder dan de meeste andere materialen die gebruikt worden voor droge duikpakken. Voor duikers die aan wrak- en grotduiken doen, is dit de beste keuze als droogpak. Een groot voordeel van crushed neopreen (zeker van de modellen die gemaakt zijn van het gepatenteerde CF200) is zeker de levensduur. Er zijn duikers die meer dan 1000 duiken doen met een CF200 droogpak. PRO Zeer sterk Zeer goede pasvorm Lange levensduur CONTRA Droogt moeilijk Redelijk zwaar Vrij duur in aankoop (vooral CF200) Moeilijk te herstellen Gevoelig voor productiefouten 4.5.3.1.4 Tri-laminaat droogpakken Tri-laminaat droogpakken worden wel eens, net zoals gewone laminaat droogpakken, membraan droogpakken genoemd. Tri-laminaat bestaat uit een samenvoeging van twee lagen nylon of polyester, met daar tussen een laag butyl rubber. Tri-laminaat is één van de lichtste materialen die gebruikt worden voor het maken van droge duikpakken. Dit materiaal is gemakkelijk te repareren en heeft een zeer goede slijtvastheid. Het nadeel van tri-laminaat is dat het helemaal niet elastisch is. Deze droogpakken hebben geen eigen drijfvermogen. Tri-laminaat droogpakken moeten groter aangemaakt worden om ze te doen passen (ze zijn immers niet elastisch). Hierdoor is hun intern volume groter, waardoor sommige van dit type droge duikpakken er zo flodderig uitzien. Om de pasvorm te verbeteren worden er dikwijls allerlei aanpassingen uitgevoerd. Door het groter intern volume ontstaan er vouwen en plooien in het pak tijdens de duik. Goede isolerende onderkledij is essentieel bij een tri-laminaat droog duikpak. Opgelet: standaard winterkledij (voor wintersport) is niet geschikt als onderkledij voor droge duikpakken. De reden hiervoor is dat ze een open celstructuur hebben. Dit is weliswaar ideaal voor het warmtecomfort, maar zulke kledij is erg samendrukbaar, waardoor men abnormaal veel lood moet gebruiken om onder te geraken. Op diepte heeft men dan weer teveel lood aan. PRO Slijtvast Droogt zeer snel Zeer licht Gemakkelijk te herstellen Betrouwbaar materiaal Minder lood nodig dan een neopreen droogpak (afhankelijk van de celstructuur van de onderkledij) CONTRA Groot intern volume (vooral bij pakken met de ritssluiting langs de voorzijde) Materiaal is niet elastisch Duurder dan een membraan droogpak
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 32 4.5.3.1.5 Laminaat droogpakken Deze soort membraan droogpakken zijn meestal van nylon met daarop een waterdichte laag van polyurethaan. Net zoals tri-laminaat droogpakken zijn membraan droogpakken erg licht, maar bieden weinig bescherming tegen de koude. Een goede isolerende onderkledij is dan ook essentieel. Ze zijn meestal veel soepeler en elastischer dan tri-laminaat droogpakken en passen hierdoor redelijk goed aan. Membraan droogpakken zijn minder slijtvast dan tri-laminaat droogpakken. Voor de rest gelijken ze erg op tri-laminaat droogpakken. Ten gevolge van de minder sterke structuur zul je waarschijnlijk geen menbraan droogpakken aantreffen met een ritssluiting langs de voorzijde. PRO Droogt zeer snel Zeer licht Gemakkelijk te herstellen Minder lood nodig dan een neopreen droogpak (afhankelijk van de celstructuur van de onderkledij) Soms goedkoper dan tri-laminaat droogpakken Soepeler dan tri-laminaat CONTRA Minder betrouwbaar dan tri-laminaat Niet zo slijtvast als tri-laminaat 4.5.3.1.6 Rubberen droogpakken Meestal zijn het beroepsduikers die er mee duiken. Rubber droogpakken zijn minder gevoelig voor slijtage en scheuren. Geraken ze toch beschadigd dan zijn ze heel gemakkelijk te herstellen. Nog een voordeel is dat ze gemakkelijk kunnen gereinigd worden. Rubberen droogpakken vergen iets meer onderhoud; goed laten drogen en inwrijven met talk. PRO Sterk Heel gemakkelijk te herstellen Duurzaam Gemakkelijk te reinigen CONTRA Vragen zorgvuldig onderhoud Groot intern volume Zeer duur 4.5.3.1.7 Gecombineerde droogpakken Elke soort materiaal die gebruikt wordt bij de fabricage van droogpakken heeft zijn voor- en nadelen. Daarom zijn er fabrikanten die sommige stoffen gaan combineren. Zoals CF200 met als eigenschap robuust en tegelijk soepel, te combineren met tri-laminaat met als eigenschap slijtvast. Of een combinatie van (crushed) neopreen en tri-laminaat. Of een tri-laminaat bovenkant gecombineerd met een standaard neopreen onderkant. PRO Zeer sterk Zeer goede pasvorm Lange(re) levensduur CONTRA Droogt moeilijk Redelijk zwaar Duur tot zeer duur
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 33 4.5.3.2 Het Windchill-effect Als men na het duiken zich wilt omkleden en het duikpak uittrekt bestaat de kans dat je lichaam door het temperatuursverschil en door de wind zodanig afkoelt dat je lichaam onderkoeld geraakt. Dit afkoelingseffect veroorzaakt door wind staat bekend als windchill. Hoe kouder het is en hoe harder het waait des te kouder voelt het aan. We kunnen dat warmteverlies uitdrukken in een soort gevoelswaarde van de temperatuur, ook wel gevoelstemperatuur en in de meteorologie windchill-equivalente of effectieve temperatuur genoemd. We kunnen de gevoelstemperatuur dan ook niet meten met een gewone thermometer. De afkoelingssnelheid is overigens wel te meten door gebruik te maken van een katathermometer. Dit instrument bezit een groot cylindervormig reservoir dat gevuld is met donker gekleurde alcohol. De katathermometer wordt verwarmd tot boven de lichaamstemperatuur en meet bij verschillende windsnelheden en omgevingstemperaturen de tijd waarin de door de thermometer aangewezen temperatuur daalt van één graad boven tot twee graden onder de lichaamstemperatuur. Die tijd is een maat voor de afkoelingssnelheid. De wind heeft dus invloed op de snelheid waarmee afkoeling optreedt. Daarom bevriezen waterleidingen en verwarmingselementen sneller als het bij vorst bovendien hard waait. De waterleiding van de buitenkraan dus maar snel afsluiten als de meteorologen over transportkou beginnen: kou die met een harde wind rechtstreeks uit Rusland of Siberië naar ons land wordt gevoerd. Hieronder vindt je de tabel waarin de waarden voor de gevoelstemperatuur zijn weergegeven zoals ze berekend werden. Windsnelheid Temperatuur in graden Celsius m/sec Beaufort km/h 0-1 -2-3 -4-6 -8-10 -12-14 -18 2 1-2 7,2 0-1 -2-3 -4-6 -8-10 -12-14 -18 5 3 18-3 -4-5 -6-7 -9-11 -13-16 -18-22 7 4 25,2-4 -6-7 -8-10 -11-14 -17-19 -22-26 9 5 32,4-6 -8-9 -11-12 -13-17 -19-22 -25-30 11 6 39,6-8 -9-11 -13-14 -16-19 -22-25 -28-33 13 6 46,8-10 -11-13 -14-16 -17-21 -24-28 -31-36 16 7 57,6-11 -12-14 -16-18 -19-23 -27-31 -34-39 18 8 64,8-12 -14-16 -17-19 -21-25 -29-33 -37-42 Tabel 7: Windchill-tabel Deze tabel geeft de gevoelstemperatuur. Als het winderig is, voelt het koeler aan dan wanneer het windstil is. Van boven naar beneden is de windsterkte aangegeven in meters per seconde. Op de bovenste regel staat van links naar rechts de gemeten buitenluchttemperatuur. In de tabel kan de gevoelstemperatuur worden afgelezen. In het Engels heet dat windchill. 4.6 Jacket (Trimvest) Een trimvest geeft je drijfvermogen aan de oppervlakte en je kan je er gewichtloos mee uittrimmen onder water zodat je comfortabeler kan duiken. Na wat oefening zal je door goed uit te trimmen minder inspanning moeten doen, minder lucht verbruiken, minder stof doen opwaaien op de bodem, minder schade aanrichten aan het onderwaterleven en minder risico voor ongevallen hebben. Een trimvest dient alleszins niet om opstijgingen te maken en kan enkel door een geoefend duiker als stijghulp gebruikt worden.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 34 De kwaliteit van een trimvest hangt af van een aantal criteria. Het volume: op grote diepte moet er heel wat lucht in kunnen. Als je dan nog bedenkt dat in nood je wat extra lift nodig hebt, dan moet je toch zo n 15 liter luchtzak hebben. Jackets met doorlopende luchtzakken hebben gewoonlijk een veel groter volume maar passen soms slechter en zijn moeilijker af te gooien in nood (of bij een slachtoffer). De kleur: in nood als je afgedreven bent moet je goed zichtbaar zijn en is een opvallende kleur geen overdreven luxe. Een snelle inflator om in nood snel over veel lift te beschikken. Eenvoudige ontluchting: een trage ontluchting heb je steeds door de slang omhoog te houden en op de ontluchtknop te duwen. Een snelontluchting (dump valve) heb je ook nodig. Vaak vindt je de snelontluchter onder de vorm van een trekdarm, trek je aan de inflatorslang dan ontlucht het hoger gelegen ventiel (Mares). Een extra snelontluchter onderaan is zeer praktisch omdat hij in horizontale positie ook werkt. D-ringen: zijn zeer praktisch om bijvoorbeeld je lamp aan te bevestigen met een karabijnhaak (musketon) en het koordje van je tabellen. Zakken: om je tabellen in te steken en eventueel een zakje lood. Als je wat lood in je zak steekt zal je ze dicht moeten kunnen ritsen om het niet te verliezen. Quick release schouderriemen bieden het voordeel dat de lengte van de riemen regelbaar zijn (betere pasvorm) en in geval van nood de fles gemakkelijk afwerpbaar (aan de oppervlakte natuurlijk). Tenslotte het fluitje om een noodtoestand te signaleren! Er zijn ook enkele gevrane verbonden aan het trimvest. Crash dive: als je teveel lucht in je jacket hebt zal je beginnen stijgen. Hierdoor zet de lucht in je jacket nog uit en zal je nog sneller gaan stijgen. Eenmaal je zo aan het stijgen bent verlies je de controle en riskeer je als een ballon door te schieten tot aan de oppervlakte met een longoverdruk en eventueel nog een decompressie er bovenop. Riemen te vast aantrekken bij lege luchtzak: bij opblazen van het jacket zal het lucht je longen indrukken zodat je geen lucht meer krijgt en je al snel buiten adem raakt. Een trimvest is geen reddingsvest dit wil zeggen dat een slachtoffer niet met het hoofd uit het water gehouden wordt maar voorover kan liggen met het gezicht in het water. De jackets met doorlopende luchtzak zijn hiervoor beter. Er zijn verschillende soorten trimvesten. Het oude kraagvest of FENZY wordt door de oude duikers gedragen. Het jacket met Quick release schouderriemen (vb alle Mares modellen). Het jacket met doorlopende luchtzak (vb Scubapro double black). Het jacket met doorlopende luchtzak en afstelbare riemen (harnas), bijvoorbeeld de Scubapro master lift. Wing: hier ligt de luchtzak volledig op de rug. Dit wordt gebruikt door de technische duikers omdat ze mogelijkheden bieden om extra flessen toe te voegen en een steviger harnas bevatten met een tiental D-ringen. Het wordt echter ook gebruikt door sommige recreatieve duikers.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 35 Figuur 25: achterzijde trimvest Figuur 26: trimvesten 4.7 De ademautomaat Een ademautomaat (in Vlaanderen bekend als ontspanner) is een apparaat dat ervoor zorgt dat een duiker de lucht die in de duikcilinder (duikfles) zit kan inademen. Deze lucht zit onder hoge druk (200-300 atmosfeer) in de flessen en het is niet aan te raden deze lucht in te ademen. Deze lucht dient dus teruggebracht te worden naar een voor mensen normale druk en dit is wat de automaat doet. Het is in feite een reduceerventiel. Moderne ademautomaten bestaat uit 2 delen, waarbij de druk stapsgewijs teruggebracht wordt naar de omgevingsdruk. De zogenaamde eerste trap bevestigt men op de cilinder en zorgt ervoor dat de hoge druk uit de cilinder gereduceerd wordt tot een zogenaamde middendruk van tussen de 9 en 11 atmosfeer afhankelijk van merk en type. De tweede trap is het ding dat duikers altijd in hun mond hebben en die ervoor zorgt dat zij de lucht binnenkrijgen met de omgevingsdruk. Deze omgevingsdruk hangt van de diepte af. De druk om de longen en de druk van het gas dat je inademt moeten gelijk zijn, anders functioneert het ademhalingsstelsel niet. Op 20 meter is de omgevingsdruk bijvoorbeeld 3 atmosfeer, waardoor de duiker dus lucht moet krijgen die 3 atmosfeer is. Een meterslange snorkel meenemen is dus geen optie. 40 cm is zowat de grootste lengte die je aan de snorkel kunt geven om geen last te hebben bij het inademen. 4.7.1 De werking De lucht in de persluchtfles heeft in het begin een druk van 200 bar en het is onmogelijk deze lucht zonder meer in te ademen. Een ademautomaat moet aan de duiker niet alleen de hoeveelheid lucht geven die hij nodig heeft, maar ook op de juiste druk. Naarmate de duiker dieper afdaalt, neemt de waterdruk toe. Om normaal te kunnen ademen zal de lucht die wordt ingeademd precies dezelfde druk moeten hebben dan de omgevingsdruk en daarvoor zorgt de ademautomaat. De werking van een automaat is zo op het oog zeer eenvoudig. Door de vereiste mate van precisie is het echter toch een gecompliceerd en kostbaar instrument. Een membraan meet de omgevingsdruk en geeft de waarde daarvan, door middel van een mechanisch systeem, door aan een klep die er voor zorgt dat de duiker lucht van dezelfde druk krijgt toegevoerd. Die lucht komt dan uit een persluchtfles waarvan de druk tijdens het gebruik voortdurend afneemt. Het verlagen van de druk door de automaat kan en één of twee etappes gebeuren.
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 36 4.7.2 Eéntrapsautomaat Bij de ééntrapsautomaat bevindt zich in een star huis een beweegbaar membraan dat het huis in twee compartimenten verdeelt. Het membraan kan door de omgevingsdruk naar binnen worden gebogen. Op het andere deel van het huis, onder het membraan, zit een slang waaruit de duiker ademt. Het membraan drukt op een metalen pen met aan de onderzijde een klepje, dat door een veertje en de druk in de fles wordt dichtgedrukt. Zodra het membraan door de omgevende waterdruk wordt ingedrukt, wordt het klepje geopend en kan lucht uit de fles in het huis stromen. De lucht wordt vervolgens via de slang naar de mond van de duiker gevoerd. Omdat bij dit systeem de lucht in dezelfde richting stroomt waarin de klep sluit, heet dit een met de stroom mee sluitende klep. De lucht blijft stromen tot de duiker stopt met inademen. De druk in de onderste kamer wordt dan gelijk aan de omgevingsdruk en het klepje zal zich sluiten. Bij het uitademen blijft het klepje naar de persluchtfles toe gesloten en wordt de uitgeademde lucht via een ander klepje langs de andere helft van het automaathuis naar buiten afgevoerd. Bij dit systeem zal de ademhalingsweerstand afnemen als de druk in de fles minder wordt. Dat komt omdat bij het afnemen van de flesdruk ook de druk afneemt waarmee het klepje wordt afgesloten. Er bestaat ook een ander systeem met een tegen de stroom sluitende klep. Hierbij wordt de klep door een veer tegen de druk van de fles ingesloten. De kracht van het veertje blijft gelijk als de druk van de lucht afneemt en het resultaat zal zijn dat aan het eind van de duik, als de lucht op begint te raken, er een hogere ademhalingsweerstand zal ontstaan. Hoewel de ééntrapsautomaten vele jaren goede diensten bewezen hebben, zijn ze inmiddels toch praktisch helemaal van de markt verdwenen door de opkomst van de tweetrapsautomaten, die een veel prettiger ademhalingskarakteristiek hebben. Figuur 27: Eéntrapsautomaat
Projectgroep 04 De Duikuitrusting 37 4.7.3 Tweetrapsautomaten De tweetrapsautomaat werd ontworpen om de bezwaren, die door het hiervoor beschreven systeem werden aangehaald, zo veel mogelijk te verminderen. Bij de tweetrapsautomaat vindt in de eerste trap, die op de afsluiter wordt gemonteerd, de eerste vermindering van de druk plaats en wel tot circa 8 à 10 bar boven de omgevingsdruk. Figuur 28: Tweetrapsautomaat: eerste trap De lucht loopt dan via een lagedrukslang naar de tweede trap. Deze bevindt zich in de mond van de duiker. Van de tweetrapsautomaten bestaan weer twee uitvoeringen: de éénslangsen de tweeslangsversie. Figuur 29: Tweetrapsautomaat: tweede trap De hedendaagse uitvoeringen van de tweetrapsautomaat hebben op de eerste trap enkele hoge- en lage drukaansluitingen. Op de hoogdrukaansluiting kan bijvoorbeeld de onderwatermanometer worden aangesloten. (zie hfdst. 4.9) Figuur 30: Manometer Ook is het mogelijk om er een extra tweede trap op aan te sluiten. Die wordt octopus genoemd. De octopus is een belangrijke veiligheidsvoorziening. Als de tweede trap van de automaat weigert, kan nog van de octopus gebruikgemaakt worden. Ook als een duikmaat onder water zonder lucht komt te zitten, kan hij met behulp van de octopus van een andere duiker door blijven ademen want de eerste trap levert zoveel lucht dat gerust door twee duikers tegelijk kan worden geademd. Op deze wijze zijn al heel wat ongevallen voorkomen Figuur 31: Octopus