Kvicksand
Kvicksand är en blandning av vatten och sand eller silt. Den har egenskapen thixotropi: den ser fast ut, men när den utsätts för tryck blir den flytande (fungerar som en vätska). Om djur eller människor står på den sjunker de ner i den. En person drunknar dock inte i kvicksand. En människa eller ett djur sjunker inte helt och hållet ner i kvicksand på grund av vätskans högre densitet. Det kan vara svårt att ta sig ut: det är det som är det verkliga problemet. Man kan ta sig ur kvicksand genom att röra benen långsamt för att minska vätskans viskositet och genom att vrida kroppen så att man flyter på rygg (liggande).
Vattencirkulationen under jord kan koncentreras i ett område med rätt blandning av fin sand och andra material, t.ex. lera. Vattnet rör sig långsamt uppåt och sedan nedåt på ett konvektionsliknande sätt genom en sandpelare, och sanden förblir en allmänt fast massa. Detta smörjer sandpartiklarna och gör att de inte kan bära någon större vikt, eftersom de rör sig med mycket liten friktion. De beter sig mer som en vätska när de utsätts för påfrestningar. Eftersom vattnet vanligtvis inte går hela vägen upp genom sanden verkar sanden ovanför inte röra sig alls och kan bära upp löv och annat smått skräp. Detta gör det svårt att skilja kvicksand från den omgivande miljön.
Kvicksand och varningsskylt vid en grusutvinningsplats.
Varningsskylt för kvicksand i Danmark
Egenskaper
Kvicksand är en icke-Newtonsk vätska: när den är ostörd verkar den ofta vara fast (gelform), men en liten (mindre än 1 %) förändring av spänningen på kvicksanden gör att den blir flytande (solform). Viskositeten minskar plötsligt. Under sin vikt sjunker personen ned i sol (flytande sand).
Om någon kliver i den börjar den sjunka. Runt personen bildas täta områden av sand och sediment som håller fast personen. Viskositeten i kvicksanden tycks plötsligt öka. Det är nu en gel. För att kunna röra sig i kvicksanden måste en person eller ett föremål utöva tillräckligt tryck på den komprimerade sanden för att återinföra tillräckligt med vatten för att göra den flytande. De krafter som krävs för att göra detta är ganska stora: för att ta upp en fot ur kvicksanden med en hastighet av en centimeter per sekund krävs samma kraft som "den kraft som krävs för att lyfta en medelstor bil".
Man trodde allmänt att kvicksandens beteende endast berodde på mättade eller övermättade suspensioner av granulat i vatten. Trycket från underjordiska vattenkällor skulle separera och suspendera de granulära partiklarna och minska friktionen mellan dem. År 2005 visades det att närvaron av salt har betydelse. Stabiliteten hos den kolloidala kvicksanden förändras av närvaron av salt. Det ökar de områden med hög viskositet i sedimentet som är ansvariga för kvicksandens "fångstkraft". En annan upptäckt var att en människa inte kan dras in i en saltvattens-vicksand helt och hållet.
Prevalens
Kvicksand kan finnas i inlandet (på flodbanker, nära sjöar eller i kärr) eller nära kusten.
En region som är ökänd för sin kvicksand är Morecambe Bay i Yorkshire. Eftersom bukten är mycket bred och grund, är en person som fastnar i kvicksanden utsatt för faran av det återvändande tidvattnet, som kan komma snabbt.
Sand i Morecambe Bay
Frågor och svar
F: Vad är kvicksand?
S: Kvicksand är en blandning av vatten och sand eller silt som har egenskapen tixotropi.
F: Vad händer när man trycker på kvicksand?
S: När man trycker på kvicksand blir den flytande och beter sig som en vätska.
F: Kan människor drunkna i kvicksand?
S: Nej, människor eller djur drunknar inte i kvicksand på grund av vätskans högre densitet.
F: Hur kan en person fly från kvicksand?
S: En person kan fly från kvicksand genom att långsamt röra på benen för att minska vätskans viskositet och rotera kroppen för att flyta på rygg (ryggliggande).
F: Varför är det svårt att skilja kvicksand från den omgivande miljön?
S: Det är svårt att skilja kvicksand från den omgivande miljön eftersom sanden ovanför inte verkar röra sig och kan bära löv och små skräp.
F: Hur bidrar vattencirkulationen under jord till bildandet av kvicksand?
S: Vattencirkulationen under jord koncentreras till ett område med en blandning av finsand och andra material. Vattnet rör sig upp och ner, vilket smörjer sandpartiklarna och gör att de inte kan bära någon större vikt, utan beter sig som en vätska när de utsätts för påfrestningar.
F: Vad är det egentliga problemet med kvicksand?
S: Det verkliga problemet med kvicksand är svårigheten att ta sig ur den.
