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livello elementare
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ARGOMENTO: SUBACQUEA
PERIODO: NA
AREA: DIDATTICA
parole chiave: NITROX, miscele
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Avete mai realizzato che anche l’aria è una miscela nitrox?
Essendo composta da ossigeno e azoto con una percentuale 21/78 la possiamo definire AN 21. Ai fini dell’attività subacquea ha due soli grandi pregi: è sempre disponibile ovunque ed è (di conseguenza) a buon mercato. Ma ha anche molti difetti. Come abbiamo letto nei precedenti articoli (a cui vi rimando in caso di dubbi) il limite principale dell’aria è quello di contenere un gas inerte, l’azoto, che proprio perché tale non può essere metabolizzato durante la respirazione, si scioglie nei tessuti e va smaltito lentamente durante la risalita, obbligandoci a limitare la durata dell’immersione per non superare il limite di “fuori curva”, oppure, nel caso si sia superato il limite di non decompressione, a rispettare un profilo decompressivo ben preciso. Una soluzione è di impiegare miscele iperossigenate ovvero con una percentuale di ossigeno maggiore del 21%. Lo scopo principale è di estendere la curva di sicurezza, ovvero ampliare il tempo di non decompressione (NDL).
Come si ottiene questo risultato?
Semplice, si butta via un pò di azoto (o meglio se ne riduce la percentuale rispetto all’aria), e lo si sostituisce con l’unico gas attivo disponibile, che quindi non si accumula nei tessuti, cioè l’ossigeno. Il nitrox ci offre quindi, se utilizzato come gas di fondo, l’opportunità di estendere il limite di non decompressione, oppure, se utilizzato come gas decompressivo, di ridurre significativamente la durata delle tappe di decompressione per immersioni fuori curva. La prima ed immediata conseguenza dell’aumento di ossigeno nella miscela nitrox rispetto all’aria è che, a parità di pressione ambiente (e quindi di profondità), aumenta la pressione parziale di ossigeno. Come sappiamo, la pressione parziale di ossigeno in immersione va contenuta prudenzialmente entro 1,4 bar, per limitare il rischio della tossicità dell’ossigeno sul sistema nervoso centrale. Ciò vale naturalmente qualunque sia la miscela utilizzata, aria compresa.
Respirando aria, il limite di profondità che consente di mantenere la pressione parziale di ossigeno sotto a 1,4 bar è di 56 metri. Quando si utilizza una miscela nitrox, il principale prezzo da pagare per ottenere l’estensione del tempo di non decompressione è proprio la diminuzione della massima profondità operativa dell’immersione rispetto alluso dell’aria. Naturalmente, più ci si avvicina al limite operativo dell’aria, minore è la possibilità di aumentarne la frazione di ossigeno. Viceversa, tanto minore è la profondità pianificata per una immersione, tanto più possiamo aumentare la percentuale di ossigeno, riuscendo ad ampliare la curva di sicurezza, o a ridurre la durata di una decompressione, qualora necessaria. La percentuale di ossigeno nella miscela nitrox e la massima profondità di utilizzo in immersione sono quindi strettamente collegate, sia che la miscela sia utilizzata come gas di fondo, sia che venga respirata durante la decompressione.
Un altro difettuccio dell’aria è che l’azoto che contiene è un gas narcotico. Ma per fronteggiare questo problema, sostituire azoto con ossigeno non ci è di aiuto. Abbiamo già considerato infatti che anche l’ossigeno è considerato, prudenzialmente e fino a prova contraria, un gas con potenziale narcotico simile a quello dell’azoto. Ma questo in realtà non costituisce un limite importante del nitrox, infatti la maggiore frazione di ossigeno in esso presente obbliga a limitare la profondità massima di immersione, e questo nella maggior parte dei casi pratici comporta comunque una narcosi più contenuta.
Perché il Nitrox
Incominciamo con i vantaggi offerti dall’uso del nitrox:
– estende i limiti di non decompressione di immersioni entro curva;
– riduce i tempi di decompressione per immersioni fuori curva;
– aumenta i margini di sicurezza nel confronti del rischio di PDD (patologie da decompressione) utilizzando il nitrox con tabelle o computer per l’aria, rispettando però il limite di profondità massima legato alla percentuale di ossigeno nella miscela utilizzata;
– abbrevia la decompressione di una immersione utilizzando una bombola decompressiva contenente miscela nitrox, a partire da profondità inferiori alla MOD (massima profondità di impiego).
C’è un ulteriore grande vantaggio nell’uso del 
nitrox spesso non citato: quello di far maturare l’abitudine a progettare, con modalità semplici e alla portata di tutti, la miscela respiratoria più adatta all’immersione da svolgere.
“Farsi le ossa” con le miscele nitrox contribuisce in modo determinante a sviluppare una capacità progettuale nei confronti dell’uso e del cambio di miscele durante l’immersione. Essa non è molto diversa, in termini generali, a quella necessaria nella progettazione di immersioni tecniche molto più impegnative, o che utilizzano più di due gas.
Questo addestramento è quindi estremamente utile per affrontare immersioni con decompressione in autonomia e sicurezza, ma anche per poi eventualmente spingersi oltre ed affrontare corsi e training per l’uso di miscele ternarie, per sconfiggere definitivamente la narcosi e eventualmente superare i limiti di profondità imposti dall’utilizzo dell’aria.
d’altro canto i svantaggi sono:
– riduce la profondità massima operativa rispetto all’aria;
– necessita di controlli di precisione sulla percentuale di ossigeno nella miscela;
– necessità di disporre di apparecchiature di misurazione efficienti e ben tarate per effettuarli;
– rischio di errate misurazioni o marcature della percentuale di ossigeno;
– accentua l’effetto di ritenzione dell’anidride carbonica:
– aumenta la criticità del limite di profondità massima rispetto all’aria;
– aumenta la corrosione per ossidazione per bombole in acciaio;
– necessita di utilizzare attrezzature specifiche oltre determinate frazioni di ossigeno nella miscela.
Estensione della curva di sicurezza
L’obiettivo peculiare delle miscele nitrox è estendere il limite di non decompressione, (NDL), e quindi rendere più permissiva la curva di sicurezza.
In altre parole, ciò significa incrementare i valori di NDL alle varie profondità riportati nelle tabelle decompressive e implementati nei computer subacquei. La convenienza nell’uso della miscela nitrox al posto dell’aria non è però uguale a tutte le profondità. Possiamo suddividere il range operativo dell’aria, che va da 0 a 56 metri, in tre fasce diverse, per le quali valgono le seguenti considerazioni:
- una prima fascia di bassa profondità, fino a circa 15 metri, nella quale il limite di non decompressione è elevato, e varia in modo molto accentuato per piccole variazioni di profondità;
- una seconda fascia di profondità intermedia, approssimativamente dai 15 ai 36 metri di profondità, nella quale i valori di NDL sono inferiori al caso precedente e variano più moderatamente con la profondità;
- una terza fascia, di alta profondità, approssimativamente oltre i 36 metri e fino al limite di utilizzo dell’aria, nella quale i valori di NDL sono decisamente bassi e una variazione di quota comporta una variazione limitata di essi.
La nostra attenzione, come utilizzatori di nitrox come miscela di fondo, si concentra sulla fascia intermedia, che offre i migliori vantaggi operativi. Infatti nella prima fascia, anche se è possibile utilizzare elevate percentuali di ossigeno, l’NDL è già molto elevato non c’è grande interesse ad aumentarlo.
Nella terza fascia la percentuale di ossigeno può essere incrementata in modo molto limitato, e quindi l’effetto sull’NDL è anch’esso minimo. Nella fascia intermedia invece otteniamo una buona estensione dell’NLD sfruttando tutta la percentuale di ossigeno che la profondità scelta ci consente. Tutt’altro discorso riguarda il caso di utilizzo del nitrox per ridurre i tempi di decompressione, per il quale evidentemente la fascia utile è quella delle basse profondità, soprattutto entro i primi dieci metri.
Ma se volessimo determinare con esattezza quale è il vantaggio in termini di aumento del limite di non decompressione utilizzando nitrox con la massima percentuale di ossigeno che la profondità programmata consente, dovremmo prima determinare la cosiddetta EAD, ovvero la profondità equivalente ad aria, (Equivalent Air Depth). La EAD è la profondità di una immersione con aria equivalente ad una data immersione in nitrox, che abbia cioè lo stesso carico di inerte nei tessuti e quindi gli stessi obblighi decompressivi. Un’immersione in nitrox ad una certa profondità equivale quindi a una immersione in aria a profondità inferiore, che si chiama appunto “profondità equivalente ad aria”.
Equivalent Air Depth Conversion Table (Fraction of Oxygen and Actual Depths) EAD (fsw) 28% 29% 30% 31% 32% 33% 34% 35% 36% 37% 38% 39% 40% Numbers in grey boxes = exceptional exposure depth for mix. Credit: Permission granted by Best Publishing Company (NOAA Diving Manual 4th Ed.) Flagstaff, AZ.
La EAD si calcola con una apposita formuletta, in funzione della profondità effettiva e della % percentuale di ossigeno scelta per la miscela nitrox, oppure può essere trovata su apposite tabelle per diversi valori di profondità reale e percentuale di ossigeno utilizzata. Trovato questo dato occorre poi ricavare il corrispondente valore di NDL in base ad una curva di sicurezza presa a riferimento. Mentre la EAD è determinata da una formula, il corrispondente NDL dipende, naturalmente, dalle tabelle utilizzate.
Luca Cicali
autore e subacqueo
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ingegnere elettronico e manager d’azienda, è un grande appassionato di subacquea ma non è un professionista del settore. E’ autore di Oltre la curva, un testo di subacquea diventato in breve un best seller per tutti gli appassionati.
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