Gherardo Biolla
È piuttosto singolare che, sebbene conosciamo da tempo i problemi riguardante la densità dei gas contenuti nelle nostre miscele, non è mai stata condotta alcuna indagine sistematica sulla densità massima ammissibile nelle immersioni. Gavin Anthony, un ingegnere subacqueo Inglese, ha analizzato alcuni dati e prodotto alcune utili linee guida.
Gavin lavora in un laboratorio del Regno Unito, si occupa di varie apparecchiature di supporto vitale tra cui i Rebreather. Attraverso rigorose procedure sono stati eseguiti numerosi test usando veri subacquei immersi a diverse profondità. Poiché la densità di qualsiasi gas respirato aumenta in proporzione diretta alla profondità, questi test sono stati eseguiti a diverse densità di gas.
I test di respirazione subacquea hanno una serie predefinita di parametri che possono essere superati o no. Di notevole interesse per noi è il fatto che uno dei criteri di insuccesso delle immersioni di test era basato sui livelli di CO2, quantitativo misurato all'interno del gas esalato dal subacqueo in immersione. La pressione parziale di CO2 nel gas espirato ha raggiunto 8,5 chilopascal, un livello ritenuto inaccettabilmente visto che il livello “normale” è di circa 5,2 chilopascal. Un quantitativo di 8,5 chilopascal comporta un alto rischio di improvvisa incapacità fisica e mentale.
Utilizzando questi parametri, Gavin, ha analizzato i dati di centinaia di immersioni. Ha raggruppato le immersioni in base alla densità del gas e verificato quante di queste sono fallite a causa dell'elevata CO2 all'interno del gas esalato. La densità del gas viene misurata in grammi per litro (g / L), la densità dell'aria in una atmosfera è di 1,29 g / L.
I risultati sono stati i seguenti:
densità del gas g/l - % imm. non riuscite
2-3 3.7
3.1-4 1.5
4.1-5 7.9
5.1-6 8.6
6.1-7 41.3
È chiaro che vi è un notevole aumento del rischio di ritenzione di CO2 una volta che la densità del gas inalato supera 6 g / L. Una conclusione ragionevole sarebbe che dovremmo pianificare i nostri gas in modo che la densità non superi questa soglia.
Calcolo della densità del gas
L'attuazione di tale raccomandazione richiede di saper calcolare la densità per un dato gas respirato ad una data profondità. Tali calcoli iniziano con la conoscenza della densità dell'aria e dei singoli componenti delle miscele di gas ad una atmosfera (atm).
Gas Densità a 1 atm g / L
Aria 1.29
Elio 0,18
Ossigeno 1.43
Azoto 1.25
Il calcolo della densità del gas ad una particolare profondità è un semplice processo di moltiplicazione della sua densità a 1 atm (pressione ambiente) per la pressione alla profondità target. Ad esempio, la densità dell'aria a 30 m (99 piedi) è di 1,29 g / L x 4 atm = 5,17 g / L.
Il calcolo della densità di un miscela di gas viene ottenuto sommando le densità parziali di ogni singolo gas che la compone e successivamente moltiplicando il risultato per la pressione assoluta (ATA) alla profondità obiettivo. Ad esempio, si consideri il trimix 16/50 (16% di ossigeno, 50% di elio, 34% di azoto) destinato all'uso a 70 m (230 piedi) dove la pressione assoluta è di 8 atm. Calcoliamo le densità parziali per ogni gas componente la miscela a 1 atm usando i valori di densità della tabelle riportata sopra e successivamente sommiamoli per sapere la densità totale del nostro gas.
0,16 (16%) x densità di ossigeno (1,43) = 0,23 g / L
0,50 (50%) x densità di elio (0,18) = 0,09 g / L
0,34 (34%) x densità di azoto (1,25) = 0,43 g / L
La densità della nostra miscela a 1 ATA è di 0,75 g / L. Se questo viene poi moltiplicato per 8 ATA, pressione ambiente alla profondità pianificata di 70 m, otteniamo 6 g / L. Pertanto, per quanto riguarda la densità del gas, questo sarebbe un mix accettabile a questa profondità. Ogni subacqueo dovrebbe imparare, durante i suoi corsi tecnici, a controllare la densità del gas che intende respirare in profondità per cercare di evitare una densità superiore a 6 g / L.