Kvicksand
Kvicksand (även känd som flytande sand ) är en suspension av sand i vatten . Även om det verkar ganska fast när det är ostört, uppför det sig under påverkan av tryck som en speciell typ av vätska : en icke-newtonsk vätska . Den finkorniga sanden på vissa sandbanker vid kusten , där uppskjutande fartyg sjunker och fastnar, kallas också slipningssand på sjömanspråket .
funktionalitet
I händelse av vibrationer eller överlagrat tryck förlorar sandkornen kontakt med varandra och rör sig i sin vattniga miljö utan större motstånd. Torr sand komprimerar och stelnar under dessa omständigheter.
De mycket små porerna mellan sandkornen hindrar vätskan från att rinna av snabbt ( grus är mycket mer permeabelt och visar därför inte detta fenomen). Hela suspensionen - som också kan hända med Quickerde och Quickton - ändras kort till ett "flytande", tixotropa tillstånd som varar tills sandkornen kommer i kontakt med varandra igen efter att porvattnet har pressats ut.
Effekten kan dock bara uppstå
- sandkornen hälldes nyligen upp eller flyttades, så kornen är fortfarande löst relaterade till varandra utan cement och porerna fylls lätt med vatten;
- Tillräckligt med vatten finns tillgängligt för att helt fylla porerna: på floder i sedimentationszoner med sandbaserat sediment (dvs. mer i flodens nedre delar), vid källor med konstant vattenförsörjning och i sjöområden med sjöar och hav.
En vattenhållande undergrund kan nästan helt förhindra snabb dränering av det utpressade vattnet och återkonsolidering av sandkroppen med lämplig terräng.
Inträffa
Eftersom kvicksand kräver mycket vatten kan det nästan bara hittas på vattenkroppar. Den drivande sanden, som ofta avbildas i filmer och böcker, är nästan omöjlig, särskilt eftersom den ofta visas i torra sandiga öknar som Sahara, som naturligtvis är mycket torra.
Kvicksand är lätt att känna igen i sandbilder : Ännu större mängder vatten fångas i den ny sipprande sanden, sanden komprimeras omedelbart när du knackar på den. Sandkornen gnuggar mot varandra, suspensionen förtjockas av skjuvningen och suspensionens inre motstånd - viskositeten - ökar. Lutningsrörelser, å andra sidan, återupplivar det flytande tillståndet.
faror
Quicksand har rykte om att vara livshotande så snart man kommer in i det, särskilt genom överdrivna skildringar i äventyrslitteratur och filmer. Det är bara delvis sant. Den höga totala densiteten hos vattensand- dispersionen gör det praktiskt taget omöjligt att sjunka djupare än runt magen, eftersom människokroppens densitet är nära vattenens; Quicksand, å andra sidan, har minst dubbelt så stor densitet. Fullständig drunkning är därför omöjlig, men det finns en risk för hypotermi vid låga temperaturer . Även i lera kan det vara en dödsfälla att sjunka i kvicksand när tidvattnet kommer in.
Finkornigt kvicksand kan vara farligt för fartyg om de stöter på en sandbank. Sandens låga bärförmåga förvärras av rörelser orsakade av vågor och tidvattenströmmar , vilket skapar virvlande "malström" som kan begravas ytterligare av uppskjutningsfartygen. Exempel på olyckor där fartygen inte kunde frigöras är Fides och Ondo i Großer Vogelsand i Elbe-mynningen.
Att frigöra sig från kvicksand utan hjälp kan vara svårt eller nästan omöjligt, beroende på undergrundens natur och sjunkets djup. Om benen redan har sjunkit för djupt, rekommenderas att du rör dig så lite som möjligt, eftersom sanden vilar efter ett tag och kroppen lätt kan spridas. I de drabbade områdena är räddningsarbetarna utrustade med pumpar som gör blandningen flytande genom injektion av vatten så att en räddning är möjlig.
Kvicksandeffekter ( smutsning av jord ) kan orsaka sekundära skador i jordbävningar om större områden med tixotrop sand också påverkas - till exempel i jordbävningen i Kobe 1995 (Japan) eller Port Royal (Jamaica) sjönk 1692.
"Torr" kvicksand
I den vetenskapliga tidskriften Nature publicerade Detlef Lohse ( University of Twente i Enschede ) och medförfattare 2004 ett experiment som kunde förklara det "torra" kvicksand.
Med hjälp av en luftström som blåstes genom en perforerad behållare med den finaste sanden (silt) kunde en mycket lös packning av sandskiktet uppnås. Sedan sjönk en fallande metallfylld boll i materialet och skapade ibland en riktig stänkande fontän. Med tanke på deras resultat spekulerade forskarna att luftvirvlar i öknen kunde deponera sand i en liknande lös förpackning som även människor, kameler eller fordon kunde sjunka ner i den - vilket ofta visas i äventyrsfilmer. Men försiktighet rekommenderas när man helt enkelt överför laboratorieexperimenten till ökenskalan: I sandlagret i laboratoriet, som bara är några centimeter tjockt, är vikten på sanden som pressar på sandkornens struktur minimal. Det är annorlunda när det gäller sandlager 3, 4 eller fler meter tjocka, vilket är en förutsättning för att en person eller en kamel ska sjunka fullständigt: En kubikmeter torr sand väger redan cirka 1,5 ton. För varje nytt sandlager som deponeras ovanpå ett befintligt lager ökar trycket på sandkornen och sanden börjar sedimentera ( komprimering ). En extremt lös sandstruktur, som produceras i ett laboratorium i liten skala, ändrar dess fysiska egenskaper mycket snabbt när den laddas med ton.
Trivia
I filmen Lawrence of Arabia från 1962 sjunker en pojke i kvicksand.
litteratur
- Albert Zweck : Bildandet av drivsanden på Curonian och Fresh Spit . Hartung, Koenigsberg 1903.
webb-länkar
Individuella bevis
- ↑ Mahlsand , Duden, nås den 6 augusti 2018.
- ↑ Carl Grevener: Material: Fara kvicksand . 15 maj 2018 ( planet-wissen.de [nås den 10 augusti 2018]).
- ↑ Carl Grevener: Quicksand - faror i sandgropen. 2013.
- ↑ Dramat på "Großer Vogelsand" ( minne från 26 september 2012 i Internetarkivet ) , NDR.de, 5 december 2011.
- Be Elbe-munnen: Stor fågel . DER SPIEGEL 49/1962, 5 december 1962.
- ↑ Hans Georg Prager: frälsare utan ära: äventyr havet katastrofhjälp. Sutton Verlag, 2012. s. 28.
- ↑ Detlef Lohse, Remco Rauhé, Raymond Bergmann, Devaraj van der Meer: Granular physics: Skapar en torr mängd kvicksand. I: Natur. Vol. 432 = nr. 7018, 2004, sid. 689-690, doi : 10.1038 / 432689a .