NITROX

Aerul este format din 21% oxigen (O2), 78% azot (N2) și 1% din alte gaze, in principal argon. Simplificand lucrurile spunem ca avem oxigen 21% și 79% azot. Crescand procentajul de oxigen in gazul respirat o sa obținem ceea ce se numeste Enriched Air Nitrox, sau mai pe scurt NITROX. In calcule si marcaje se foloseste abrevierea EANx (Enriched Air Nitrox) unde x reprezinta fractia de oxigen din amestec. Spre exemplu, EAN32 reprezinta NITROX cu O2 32% și este format din 32% oxigen si azot 68% (restul). NITROXul mai este cunoscut de catre unii scafandrii sub denumirea “Safe Air”.

Folosirea NITROXului a început în jurul anilor ‘50, cand US Navy a publicat in cadrul “US Navy Diving Manual” informatii despre acest gaz. N.A.U.I. (National Association Of Underwater Instructors) a început predarea scufundarilor cu NITROX în 1992, urmata la scurt timp de PADI (1995). N.O.A.A. (National Oceanic and Atmospheric Administration) a dezvoltat teoriile legate de folosirea NITROXului publicand tabele si proceduri de scufundare. Doua amestecuri folosite frecvent in scufundarile de agrement, EAN32 și EAN36, mai sunt cunoscute si sub denumirea NOAA Nitrox I (32%) respectiv NOAA Nitrox II (36%).

Scufundarea cu NITROX presupune dobandirea unor cunostinte teoretice si practice suplimentare, atestate printr-un certificat (curs NITROX). Studierea urmatorului material nu suplineste necesitatea avsolvirii unui curs alaturi de un instructor acreditat.

AVANTAJE

Avantajul major al NITROX-ului este dat de procentajul scazut de azot regasit in amestecul imbogatit cu oxigen. Mai puțin azot în gazul respirat inseamna mai putin azot absorbit la nivelul tesuturilor. Acest fapt duce la un timp de scufundare mai mare (comparat cu aer pe acelasi palier de adancime) si reduce riscul aparitiei narcozei cu azot.

DEZAVANTAJE

Procentul ridicat de oxigen creste sansa expunerii noastre la “Oxygen Toxicity”. Mai exact este vorba de asa numita criza hiperoxică, efectul Lorrain-Smith asupra CNS și efectul pulmonar Paul-Bert. In anumite conditii (adancime – cand presiunea partiala a oxigenului creste) oxigenul poate sa aiba efecte negative asupra organismului. Din acest motiv avem nevoie sa rămânem în limitele de adancime impuse de amestecul (ex.NITROX, aer) pe care-l folosim. Chiar daca formularea “toxicitatea oxigenului” nu este agreata de toata comunitatea scafandrilor, ea se regaseste in majoritatea manualelor de NITROX.

Un alt dezavantaj il reprezinta conditiile speciale prin care se poate mixa NITROX-ul. Mixul realizat prin metoda presiunilor partiale devine riscant (pericol de explozie) in cazul in care echipamentele nu sunt “oxygen clean” (curatate si pregatite in conformitate cu necesitatile impuse de folosirea oxigenului in concentratie de 100%). Majoritatea centrelor de diving folosesc mixarea continua ( Continuous Gas Blending System), metoda care nu necesita echipamente de scufundare dedicate NITROX (pentru amestecuri cu produs final de maxim EAN40).

FIZICA & MEDICINA

Din moment ce trebuie să acordam mai multa atentie la ceea ce numim “toxicitatea oxigenului” atunci când facem scufundări cu NITROX, există o serie de lucruri pe care trebuie să fim in masura sa le calculam (ex. adancimea maxima permisa – MOD).

Densitatea apei este mult mai mare decat densitatea aerului. In timpul unei scufundari presiunea creste odata cu cresterea adancimii. La suprafata o sa consideram ca avem o presiune atmosferica de 1 bar (1 Bar = 0.986923267 Atm). Pentru fiecare 10 m de apa sarata (msw) presiunea creste cu cate 1 bar. La o adancime de 10 msw avem o presiune absoluta (Pabs) de 2bari. Unul din atmosfera si unul din apa. La 20 msw o sa avem 3 bari, la 30 msw o sa avem 4 bari și așa mai departe. In continuare o sa consideram notatia m (metri) pentru msw (meters of sea water). Pabs = (adancimea exprimata in metri / 10) + 1. Ca exemplu, la adancimea de 56 m, Pabs = (56 / 10)  + 1 = 6.6 bar.

m = (Pabs – 1) x 10

Pabs = m / 10 + 1

 Presiunea partiala

Deoarece aerul este format din 21% oxigen si  la suprafata avem o presiune ambientala 1 bar, oxigenul singur va exercita o presiune 0.21 bar. Avem 79% azot in aer, ceea ce inseamna 0.79 bar. Fiecare componenta exercita partea ei de presiune și aceasta parte o numim presiune parțială (Pp). Dacă insumam toate presiunile partiale ale unui gaz (ex. aer) avem presiunea totala a respectivului amestec (legea lui Dalton). Cand vrem sa notam fractia care o reprezinta un anumit gaz dintr-un amestec o sa folosim notatia F. Pentru aer (la suprafata apei) fractia oxigenului este FO2 = 0.21 iar azotul este FN2 = 0.79. Pentru a calcula presiunea partiala la o anumita adancime folosim Pp = F x Pabs.

Presiunea parțială a oxigenului la suprafata (aer) este PpO2 = 0.21

La o adancime de 10 m (Pabs = 2 bar) avem Pp= 0.21 x 2 = 0.42 bar

Presiunea parțială a azotului la suprafata (aer) este: PpN2  = 0.79

La o adancime de 10 m (Pabs = 2 bar) avem PpN2 = 0.79 x 2 = 1.58 bar

Insumand presiunile partiale (in ex. PpO2 + PpN2 ) obtinem presiunea totala la adancimea de 10 m 0.42 + 1.58 = 2 bar.

Toxicitatea oxigenului

Chiar daca oxigenul este esential pentru viata, in concentratii mai mari acesta devine toxic (acest fenomen mai este denumit de scafandrii “ox tox”). Avem doua tipuri mari de intoxicație cu oxigen. Cel mai grav este atunci cand ne este afectat Sistemul Nervos Central (CNS – Central Nervous System). Efectele sunt imediate. Mai avem asa numita intoxicatie pulmonara cu oxigen. In acest caz expunerea trebuie sa se faca pe termen lung. Nivelul de expunere este exprimat in OTU (Oxygen Toxicity Units). Riscurile sunt direct proportionale cu cresterea presiunii partiale a oxigenului. Simptomele  intalnite sunt: iritabilitate, ameteli, greata, tulburari acustice, tulburari de vedere, spasme, convulsii. De cele mai multe ori acestea din urma duc la înec.

MOD

Pastrand presiunea partiala a oxigenului PpO2 in limita a 1.4 bar sau mai jos, riscul de a avea toxicitate este extrem de scazut. Din moment ce stim ca putem tolera PpO2 de până la 1.4 bar avem cum sa calculam adancimea maxima pana la care folosirea NITROX-ului este sigura. Adancimea maxima este numita MOD (Maximum Operating Depth).

Avand PpO2 (limita recomndata de 1.4) si procentajul de oxigen din amestec, putem calcula MOD-ul.

PpO2 = 1.4

MOD = ((1.4 / FO2) – 1) x 10

Ex: MOD pentru EAN32:

MOD = ((1.4 / 0.32) – 1) x 10 = 33.75

In cazul MOD-ului rotunjirea se face mereu in jos. Prin urmare MOD pentru EAN32 este 33 m.

Avand adancimea de scufundare si PpO2 putem sa calculam EANx-ul potrivit unei anumite adancimi.

Ex: EANx-ul pentru o scufundare la 25 m.

Pabs = m / 10 + 1

PpO2 = 1.4

EANx = PpO2 / Pabs = 1.4 / 3.5 = 0.40 unde x reprezinta fractia de oxigen

EANx = 40 => EAN40

Cu alte cuvinte putem sa folosim un amestec cu maxim 40% oxigen daca vrem sa ne scufundam la o adancime de 25 m apa sarata si consideram un PpO2 = 1.4. Mixul potrivit pentru o adancime data o sa-l numim “best mix”. In cazul in care dorim sa facem un plan conservativ de scufundare putem sa folosim in calcule un PpO2 mai mic de 1.4.

CNS%

Un alt aspect important il reprezinta expunerea la oxigen. Pentru a monitoriza timpii de expunere folosim asa numitul ceas CNS sau CNS%. Când CNS% ajunge la 100% ne-am atins limita maxima de expunere. CNS% = Timpul petrecut / Maximum Single Exposure (pentru un PpO2 dat).

Spre ex. facem o scufundare la 20 m timp de 45 minute folosind EAN32. Care este CNS% ?

Avem nevoie sa stim care este PpO2 la adancimea data.

PpO2 = FO2 x Pabs => PpO2 = 0.32 x 3 = 0.96

Pp se rotunjeste in sus, rezulta PpO2 = 1

Timpul maxim de expunere singulara la un PpO2 = 1 (conform tabelului CNS%) este 300 minute.

CNS% = 45min / 300 min = 0.15 => CNS% = 15%

CNS% total se calculeaza insumand valorile pentru fiecare segment al scufundarii (in cazul scufundarilor de tip multilevel). Un interval de suprafata (SI) mai mare de 90 min duce la o reducere a CNS% cu 50%. Exista pareri contradictorii legate de acuratetea tabelelor CNS%, totusi opinia generala este aceea ca pot sa fie folosite in conditii de siguranta.

EAD

Cand ne scufundam cu NITROX, trebuie sa cunoastem adancimea maxima permisa, MOD. Avand tabele NITROX putem foarte usor sa ne calculam timpul de scufundare, similar tabelelor pe aer. Daca insa avem doar tabele pe aer avem nevoie sa determinam asa numitul EAD – Equivalent Air Depth.

Deoarece NITROXul contine mai putin azot decat aerul, este logic sa presupunem ca asimilam mai putin azot pe timpul scufundarilor. Acest fapt ne permite un timp mai mare de scufundare pana la atingerea limitei pre-decompresie ( NDL – No Decompression Limit). Presiunea partiala a azotului (PpN2) este cea care controleaza aceste limite.

Intr-o scufundare la 20 m cu EAN32 (Oxigen 32% si Azot 68%) avem:

PpN2 = 0.68 x 3 bar = 2.04

Pentru a determina EAD trebuie sa gasim in tabelul pe aer, adancimea la care azotul are o presiune partiala egala cu 2.04. Pe baza acestei informatii putem sa aflam cat timp putem sta sub apa.

Sa determinam adancimea la care PpN2 = 2.04 (pe aer).

PpN2 = FN2 x Pabs => Pabs = PpN2 / FN2

Pabs = 2.04 / 0.79 (aer) = 2.58 care inseamna 15 m.

Daca ne uitam in tabelul pe aer si gasim ca la 15 m putem sta 80 min (folosind aer) inseamna ca folosint EAN32 putem sta tot 80 min dar la o adancime de 20 m.

Pentru a evita insa toate aceste calcule putem sa folosim o formula gata verificata:

EAD = ((1-FO2) / 0.79 x (D+10)) – 10  (aer)

D reprezinta adancimea in metri apa sarata.

ECHIPAMENT

Amestecurile de pana la EAN40 nu necesita folosirea unui echipament special. Exceptie se face in cazul in care buteliile sunt incarcate prin metoda gazelor partiale. In aceasta situatie, buteliile trebuie sa fie special pregatite pentru oxigen pur. Pentru cei care doresc sa foloseasca echipamente dedicate NITROX, pe piata exista o serie de modele marcate printr-o culoare distincta, verde. (detentoare, manometre, butelii)

DETERMINAREA GAZULUI

Dupa incarcarea unei butelii cu NITROX, este de datoria scafandrului sa-si analizeze mixul inainte de folosire. Pentru aceasta se foloseste un analizor. Eroarea la citire, pentru majoritatea analizoarelor NITROX nu depaseste +/- 1%. Este o eroare acceptata. Unele modele au nevoie de calibrare manuala inainte de analiza gazului. In cele mai multe cazuri, rata de curgere a mixului analizat trebuie sa fie de 2-4 litri pe minut. Sunt si analizoare cu sistem integrat de reducere a vitezei de curgere. Dupa analizarea gazului, se noteaza pe butelie mixul ce-l contine. Nu-i o idee proasta sa trecem pe butelie si MOD corespunzator mixului determinat la analizor. Este foarte important sa retinem MOD-ul inainte sa ne scufundam. De vreme ce buteliile sunt purtate pe timpul scufundarii cu precadere in spate, devine imposibil sa citim ceea ce am scris pe ele. Pentru marcare se poate folosi o banda adeziva rezistenta la apa. O analiza suplimentara, chiar inainte de scufundare este oricand binevenita. Nu va grabiti si analizati mixul din butelie cu simt de raspundere, viata voastra depinde de asta.

In concluzie, cu pregatirea necesara, folosirea NITROX-ului nu pune probleme deosebite. Analizati corect amestecul din butelie, stati in limita impusa de MOD si bucurati-va de timpii prelungiti ai scufundarii.

UTILE

PpO2 = 1.4

EANx =  EAN FO2

Pabs = (m / 10) + 1

MOD = ((1.4 / FO2) – 1) x 10

Best Mix = (1.4 / Pabs) x 100 = EAN

Ribbon Maker
  • Contact
  • Facebook
  • Google+
  • Twitter