Drijfzand
Drijfzand is een mengsel van water en zand of slib. Het heeft het kenmerk van thixotropie: het ziet er vast uit, maar wanneer er druk op wordt uitgeoefend, wordt het vloeibaar (werkt als een vloeistof). Als er dieren of mensen op staan, zinken ze erin. Een mens verdrinkt echter niet in drijfzand. Een mens of dier zinkt niet helemaal in drijfzand door de hogere dichtheid van de vloeistof. Het kan moeilijk zijn om eruit te komen: dat is het echte probleem. Drijfzand kan ontsnappen door een langzame beweging van de poten om de viscositeit van het vocht te verminderen, en door het lichaam te laten draaien om op de rug te zweven (rugligging).
De watercirculatie onder de grond kan zich richten op een gebied met precies het juiste mengsel van fijn zand en andere materialen zoals klei. Het water beweegt zich langzaam op en neer op een convectieachtige manier door een zandkolom en het zand blijft een over het algemeen vaste massa. Hierdoor worden de zanddeeltjes gesmeerd en kunnen ze geen noemenswaardig gewicht dragen, omdat ze zich met zeer weinig wrijving verplaatsen. Ze gedragen zich meer als een vloeistof wanneer ze worden blootgesteld aan stress. Omdat het water meestal niet helemaal door het zand omhoog gaat, lijkt het bovenstaande zand helemaal niet te bewegen en kan het bladeren en ander klein puin ondersteunen. Dit maakt het moeilijk om drijfzand te onderscheiden van de omgeving.
Drijfzand en waarschuwingsbord bij een grindwinningsplaats.
Drijfzandwaarschuwingsbord in Denemarken
Eigenschappen
Drijfzand is een niet-Newtoniaanse vloeistof: als het niet wordt verstoord lijkt het vaak vast te zijn ("gel"-vorm), maar een kleine (minder dan 1%) verandering in de spanning op het drijfzand zorgt ervoor dat het vloeibaar wordt ("sol"-vorm). Er is een plotselinge afname van de viscositeit. Onder zijn gewicht zakt de persoon dan in de sol (geliquideerd zand).
Iemand die erin stapt begint te zinken. Rondom de persoon vormen zich dichte gebieden van zand en sediment en grijpen de persoon. De viscositeit van het drijfzand lijkt plotseling toe te nemen. Het is nu een gel. Om zich in het drijfzand te kunnen bewegen, moet een persoon of object voldoende druk uitoefenen op het verdichte zand om er weer genoeg water in te brengen om het vloeibaar te maken. De krachten die hiervoor nodig zijn, zijn vrij groot: om met een snelheid van één centimeter per seconde een voet uit drijfzand te halen, is evenveel kracht nodig als "die nodig is om een middelgrote auto op te tillen".
Er werd algemeen aangenomen dat het gedrag van drijfzand uitsluitend te wijten was aan verzadigde of oververzadigde suspensies van granulaten in water. De druk van ondergrondse waterbronnen zou de granulaatdeeltjes scheiden en opschorten, waardoor de wrijving tussen de granulaatdeeltjes zou afnemen. In 2005 werd aangetoond dat de aanwezigheid van zout belangrijk is. De stabiliteit van het colloïdale drijfzand is door de aanwezigheid van zout veranderd. Het verhoogt de hoge viscositeit van het sediment dat verantwoordelijk is voor het "vangen" van drijfzand. Een andere bevinding was dat een mens niet volledig in een zoutwater drijfzand kan worden getrokken.
Prevalentie
Drijfzand kan in het binnenland worden aangetroffen (op rivieroevers, in de buurt van meren of in moerassen), of aan de kust.
Een regio die berucht is om zijn drijfzand is Morecambe Bay, Yorkshire. Aangezien de baai zeer breed en ondiep is, zou een persoon die gevangen zit door het drijfzand worden blootgesteld aan het gevaar van het terugkerende tij, dat snel kan komen.
Morecambe Bay zand
Vragen en antwoorden
V: Wat is drijfzand?
A: Drijfzand is een mengsel van water en zand of slib dat de eigenschap thixotropie heeft.
V: Wat gebeurt er als er druk wordt uitgeoefend op drijfzand?
A: Als er druk op drijfzand wordt uitgeoefend, wordt het vloeibaar en gedraagt het zich als een vloeistof.
V: Kunnen mensen in drijfzand verdrinken?
A: Nee, mensen of dieren verdrinken niet in drijfzand vanwege de hogere dichtheid van de vloeistof.
V: Hoe kan iemand uit drijfzand ontsnappen?
A: Iemand kan uit drijfzand ontsnappen door zijn benen langzaam te bewegen om de viscositeit van de vloeistof te verminderen en zijn lichaam te draaien om op zijn rug (rugligging) te drijven.
V: Waarom is het moeilijk om drijfzand van de omgeving te onderscheiden?
A: Het is moeilijk om drijfzand van de omgeving te onderscheiden omdat het zand erboven niet lijkt te bewegen en bladeren en klein puin kan dragen.
V: Hoe draagt de ondergrondse watercirculatie bij tot de vorming van drijfzand?
A: De ondergrondse watercirculatie concentreert zich in een gebied met een mengsel van fijn zand en andere materialen. Het water beweegt op en neer, wat de zanddeeltjes smeert en ervoor zorgt dat ze geen noemenswaardig gewicht kunnen dragen, zodat ze zich bij belasting als een vloeistof gedragen.
V: Wat is het echte probleem van drijfzand?
A: Het echte probleem met drijfzand is de moeilijkheid om eruit te komen.
