開可樂與減壓病

侯安山

消防救援隊員從事水下搜救工作時，為爭取時間，會因來不及做“梯度減壓”而快速出水罹患減壓病。那么，什么是減壓病？其中包含了哪些物理學、化學、生物學知識呢？

減壓病是指人體從高氣壓環境快速進入常壓或低壓環境，致使原本溶解在體內的氣體超過過飽和界限，在血管及組織中析出形成氣泡，引發栓塞的全身性疾病。

將身體想象成可樂等碳酸飲料更容易理解——沒打開的可樂瓶里沒有氣泡，但在打開可樂后，瓶中會產生氣泡。

析出的氣泡沿杯壁上升

這里要介紹一個物理學、化學的基本定律——亨利定律。1803年，英國著名學者威廉·亨利研究氣體在液體中的溶解度規律時發現，“在一定溫度的密封容器內，氣體的分壓與該氣體溶在溶液內的摩爾濃度成正比”，即在溫度一定時，氣體在溶液中的溶解度與其分壓（假設從混合氣體系統中排除某種氣體以外的所有其他氣體，而保持系統體積和溫度不變，此時氣體所具有的壓強，稱為混合氣體中這一種氣體的分壓）成正比。

常溫常壓下，二氧化碳可溶于水，但溶解度不大。二氧化碳可與水發生化學反應，生成碳酸：

這個反應是可逆的，即正逆反應同時進行，達到動態平衡。

根據亨利定律，高壓狀態下，二氧化碳會更多地溶解在可樂中。因此，在生產可樂等碳酸飲料的過程中，工廠會利用高壓裝置將二氧化碳加入飲料中。瓶蓋打開后，瓶內二氧化碳分壓迅速降低，二氧化碳的溶解度隨之降低。……