Углекислый газ и другие

Углекислый таз представляет собой активное соединение, хорошо растворимое в морской воде. В результате концентрация углекислого газа в воде значительно выше, чем в воздухе. Углекислый газ это также парниковый таз, способствующий удержанию тепла земной поверхностью. Многие ученые полагают, что Мировой океан поглощает большую часть излишков углекислого таза, образующегося в результате сжигания ископаемого топлива, и поэтому темпы роста парникового эффекта несколько ниже, чем можно было бы ожидать. (Хотя океан и помогает замедлить этот рост, ситуация с глобальным потеплением продолжает ухудшаться и остается одной из основных проблем).

При нормальной концентрации в атмосфере углекислый газ не имеет запаха, вкуса и цвета. Хотя в высоких концентрациях он приобретает кислый запах и вкус. Именно это придает газированным напиткам специфический запах и вкус и объясняет, почему тот же самый газированный напиток будет иметь совершенно друг ой вкус, если из него выпустить газ.

Одним из основных источников углекислого газа являются продукты дыхания живых организмов. Другой не менее значимый источник - загрязнение атмосферы. Уровень углекислого газа во время погружений играет важную роль, поскольку он отвечает за контроль дыхания в человеческом организме. В главе, посвященной физиологии, мы рассмотрим, как слишком большое количество углекислого газа может вызвать трудности при дыхании и кислородное голодание на глубине. А во время погружений на задержке дыхания низкий уровень углекислого газа может стать причиной неожиданной потери сознания.

Угарный газ. В природе окись углерода встречается редко. В основном этот газ является продуктом деятельности человека - как результат сжигания углеводородного топлива. Окись углерода высокотоксична и не имеет вкуса и запаха, что затрудняет ее обнаружение без специальных приборов. К счастью, окись углерода, как правило, входит в состав различных соединений, привкус или запах которых вы можете ощутить. Поэтому не следует погружаться с использованием воздуха, имеющего неприятный вкус или запах.

Хотя случаи попадания окиси углерода в баллоны для дайвинга относительно редки, тем не менее, такое возможно. Причиной этого, как правило, является использование смазывающих веществ, не предназначенных для воздушных компрессоров, и/или несвоевременное обслуживание системы фильтрации или неверное расположение компрессора. Использование не предназначенных для воздушных компрессоров смазывающих веществ и неправильное обслуживание может привести к попаданию продуктов горения внутрь компрессорной системы. Неверное расположение компрессора также может стать причиной этого, например, в том случае, когда выхлопные газы бензинового двигателя компрессора с ветром попадают в воздухозаборник. Современные фильтры обеспечивают защиту, преобразуя окись углерода в углекислый газ (так, как это происходит в автомобильных катализаторах) с его последующей фильтрацией. Однако использование неправильных фильтров или фильтров, выработавших свой ресурс, может привести к тому, что один или оба газа попадут внутрь баллона, или же количество окиси углерода превысит возможности системы фильтрации.

К счастью, профессиональные дайв-операторы периодически проводят обслуживание своих компрессорных систем и регулярно проверяют качество воздуха, предназначенного для дайвинга. Поэтому случаи загрязнения воздуха в баллонах крайне редки.

Гелий. Гелий является относительно редким газом. О его существовании ничего не было известно вплоть до 1868 года, а впервые он был выделен в чистом виде лишь в 1895 году. На сегодняшний день основным поставщиком гелия на мировом рынке являются Соединенные Штаты Америки. Хотя его добыча обходится довольно дорого (по сравнению с некоторыми другими газами), по некоторым оценкам,запасы гелия, используемые в коммерческих целях, будут исчерпаны уже в этом столетии.

Гелий - чрезвычайно легкий газ (второй по легкости после водорода). Он является инертным элементом и настолько стабилен, что даже не вступает в соединение с самим с собой для формирования двухатомной газовой молекулы. Гелий никогда не встречается в составе каких-либо соединений. Как газ он состоит из отдельных атомов, а не из молекул.

Гелий играет весьма важную роль в техническом и коммерческом дайвинге, поскольку не оказывает наркотического воздействия. Глубокие погружения с использованием гелиокса (смесь гелия и кислорода) являются общепринятой практикой в коммерческом дайвинге. В техническом дайвинге тримикс (смесь кислорода, гелия и азота) - это стандартная газовая смесь для погружений на глубину свыше 50 метров.

Еще одним преимуществом гелия как газа, входящего в смеси для глубоких погружений, является его более низкая плотность по сравнению с О, или N2, что обеспечивает легкость дыхания на глубине. Однако с использованием гелия в дайвинге связаны определенные проблемы. Будучи легким газом. Не диффундирует быстрее, чем О, или N2. Это означает, что он быстрее проникает в ткани вашего организма. Для конкретного погружения и заданного процентного содержания кислорода, при использовании гелия требуется более длительная декомпрессия, чем при погружении на воздухе или найтроксе.

Другая проблема заключается в том, что теплопроводность гелия выше, чем у кислорода или азота. Это никак не влияет на дыхание, но делает его малоэффективным при использовании в сухих костюмах. Действительно, гелий поглощает тепло так быстро, что многие дайверы говорят, что лучше погружаться в протекающем сухом костюме, чем поддувать его гелием.

Помимо вопросов, связанных с теплом, использование другого газа в сухом костюме повышает опасность декомпрессии. Поскольку гелий диффундирует очень быстро, во время декомпрессии он может проникать в организм через кожу быстрее, чем другие, растворенные в тканях газы (например, азот), будут выходить из организма через легкие. В результате суммарное количество растворенного газа может увеличиться настолько, что приведет к образованию пузырьков. Это процесс называется изобарической встречной диффузией и может наблюдаться в случае, когда дайвер дышит медленно диффундирующим газом, поддувая костюм быстро диффундирующим. То же самое может произойти, если вы дышите быстро диффундирующим газом, а декомпрессию проходите на медленно диффундирующем.

При погружении на гелиевой смеси вы должны использовать отдельную систему поддува сухого костюма. Хотя для этих целей вы можете применять воздух или найтрокс, большинство техно-дайверов используют аргон. Чуть ниже мы рассмотрим свойства аргона более подробно.

Две другие проблемы, связанные с использованием гелия, имеют важное значение для коммерческого дайвинга, хотя их роль постепенно возрастает и для технических погружений. Первая проблема заключается в том, что звук в гелии распространяется быстрее, чем в воздухе, что искажает вашу речь при использовании электронных систем голосовой связи. Эту проблему можно исправить с помощью электронных фильтров, которые «расшифровывают» ваш голос, делая его понятным другим дайверам и команде обеспечения на поверхности. Другая проблема связана с тем, что, хотя гелий и не оказывает наркотического воздействия, при чрезвычайно высоком парциальном давлении (как правило, на глубинах свыше 120 метров) он вызывает так называемый Нервный синдром высокого давления (НСВД), который характеризуется нервной дрожью, тошнотой, усталостью и заторможенностью сознания. Одним из решений этой проблемы является использование тримикса, поскольку наркотический эффект входящего в его состав азота, помогает преодолеть НСВД. (Именно для этих целей и был впервые применен тримикс).

Именно для этих целей и был впервые применен тримикс).

Водород и Аргон. Во многих отношениях водород мог бы стать идеальным газом для дайвинга. Это самый легкий из всех газов и самый распространенный элемент во Вселенной. Во всяком случае, это самый распространенный элемент на Земле. Вы можете легко получить его путем использования электричества для разделения молекул воды на молекулы кислорода и водорода. Хотя он и обладает наркотическим эффектом, но гораздо меньшим, чем кислород и азот, а, кроме того, он имеет ряд преимуществ перед гелием с точки зрения декомпрессии. Также водород не вызывает НСВД. Французская фирма Сотех проводила эксперименты по использованию водорода для глубоких коммерческих погружений.

Основной недостаток водорода - его высокая активность. Водород-газ состоит из двухатомной молекулы Н2, В газообразном состоянии он активно взаимодействует с кислородом, образуя воду. Чтобы использовать водород в дыхательной смеси, процентное содержание кислорода 02 в ней не должно превышать 4%, в противном случае может произойти взрыв. Применяя закон Дальтона, нетрудно подсчитать, что наименьшая глубина, на которой вы можете применять водород, составляет 30 метров.

Поскольку смеси, в состав которых входит водород, взрывоопасны, существует множество правил безопасности по обращению с такими смесями и их использованию - вам даже придется соблюдать особые меры предосторожности при переходе с одной газовой смеси на другую во время декомпрессионных остановок, чтобы избежать взаимодействия газов в ваших легких!

В настоящее время и в ближайшем будущем погружения с использованием водорода, скорее всего, останутся экспериментальными и будут применяться для решения задач коммерческого дайвинга на больших глубинах. В обозримом будущем не предвидится применения водорода ни в техническом, ни, тем более, в любительском дайвинге.

Неон. Неон, скорее всего, знаком вам своей способностью проводить электричество, излучая при этом свет. Несмотря на то, что это одно из наиболее известных свойств неона, через несколько десятилетий он может стать стандартным газом при выполнении технических и коммерческих погружений. В настоящее время его применение в дайвинге находится на стадии экспериментов, но существует ряд причин, по которым эта ситуация может измениться.

Так же как и гелий, неон является инертным элементом, не вступающим во взаимодействие даже с самим с собой. Он никогда не встречается в составе каких-либо соединений и, подобно гелию, неон-газ состоит из отдельных атомов. Неон не обладает наркотическим эффектом и, будучи немного плотнее, чем гелий, имеет по сравнению с ним ряд декомпрессионных преимуществ, не так хорошо проводит тепло и не вызывает сильных искажений звука. Поскольку плотность неона больше, им труднее дышать на глубине свыше 155 метров, однако для нужд технического дайвинга этого вполне достаточно.

До сегодняшнего дня из-за больших издержек использование неона в дайвинге было ограничено и проводилось в основном в качестве экспериментов. Чистый неон стоит очень дорого - гораздо дороже, чем гелий - и его невыгодно использовать в качестве компонента дыхательной смеси. Однако сравнительно легко и недорого получать из воздуха, путем его замораживания, «гелионеон». Эта газовая смесь, содержащая 25% Не и 75% Ne, теоретически, могла бы быть использована в качестве компонента дыхательной смеси при выполнении глубоких технических погружений. По мере истощения запасов добываемого гелия и возрастания его стоимости, гелионеон может прийти ему на смену в дайвинге.

Аргон. Аргон - физиологически инертный газ (он вступает в реакцию с другими веществами, но только не внутри вашего организма). Как газ он, подобно неону и гелию, не взаимодействует с самим собой и состоит из отдельных атомов.

Узнав о свойствах аргона, вы, наверное, будете недоумевать: какое же применение он может найти в дайвинге. Высокая плотность аргона осложняет осуществление дыхательных процессов и придаст ему сильные наркотические свойства. Погружаясь применением аргона, вы ощутили бы наркотическое воздействие и затрудненность дыхания уже на глубине около 6 метров.

Тем не менее, аргон является превосходным изолятором вследствие большого размера молекул и низкой удельной теплоемкости. По этой причине дайверы- любители, технические и коммерческие дайверы часто используют аргон для поддува сухих костюмов - его изолирующие свойства выше, чем у воздуха. Поскольку аргон обладает высокой плотностью, в этом случае так же отсутствует явление изобарической встречной диффузии.

Тем не менее, использование аргона для поддува сухих костюмов предполагает принятие определенных мер предосторожности.

Во-первых, декомпрессия в условиях нахождения в тяжелом газе при дыхании легким газом недостаточно изучена и испытана. Однако это компенсируется теоретическими выкладками и тем фактом, что дайверы используют аргон для поддува сухих костюмов на протяжении ряда лет, в течение которых не было каких-либо сообщений О проблемах. Тем не менее, вы должны понимать, что использование аргона в сухом костюме является в некотором роде экспериментом.

Во-вторых, вы должны исключить любую возможность случайного вдыхания аргона. Поскольку в аргоновой системе поддува применяется, как правило, чистый аргон, отсутствие кислорода приведет к возникновению проблем быстрее, чем наступит аргоновый наркоз или возникнут сложности, связанные с высокой плотностью аргона.

Во избежание этого системы поддува не должны оснащаться второй ступенью или любым другим оборудованием, позволяющим дышать из баллончика с аргоном. Кроме того, на баллончик обычно наносится хорошо заметная маркировка - это исключает возможность того, что его перепутают.






Дата добавления: 2020-06-29; просмотров: 25;


Поделитесь с друзьями:

Вы узнали что-то новое, можете расказать об этом друзьям через соц. сети.

Поиск по сайту:

Введите нужный запрос и Знаток покажет, что у него есть.
Znatock.org - Знаток.Орг - 2017-2020 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.007 сек.