Trimix

El trimix es un gas respirable, que está formado por la mezcla de oxígeno, helio y nitrógeno, y es utilizado en buceo técnico[1][2] y en buceo recreativo avanzado.[3][4]

Marbete de cilindro de buceo, con Trimix
Código de colores de IMCA, en el hombro de cilindro, con Trimix
Código de color alternativo IMCA, en el hombro de cilindro con Trimix

Por convenio, la mezcla se denomina por los porcentajes de oxígeno, helio y opcionalmente el balance total[5] (hasta completar el 100% de la mezcla) de nitrógeno.[1] Por ejemplo, una mezcla llamada Trimix 10/70 consiste en un 10% de oxígeno, 70% helio y un 20% de nitrógeno.

La razón principal para añadir helio a la mezcla de gases respirables es la de reducir la proporción de nitrógeno y oxígeno,[3] por debajo de las proporciones normales atmosféricas (20,8% para el oxígeno y 79% para el nitrógeno),[1] permitiendo que la mezcla de gases pueda ser respirada de manera segura a grandes profundidades.[6]

El aire atmosférico, presenta dos problemas fundamentales, si es respirado a grandes profundidades (+ de 40 m):

- El nitrógeno del aire produce al humano lo que se conoce como "narcosis" o "borrachera de las profundidades", de manera sensible, a profundidades superiores a 40 m[1][6][7]

- El oxígeno del aire presenta riesgos de toxicidad (Efecto de Paul Bert) a profundidades superiores a 55 m, aproximadamente.[8]

- A profundidades superiores a 50 m el aire está tan comprimido y es tan denso que cuesta muchísimo respirarlo.[9][10] Por ese motivo se requiere de una mezcla más ligera.[11][6]

Por todo ello se recomienda sustituir ciertas cantidades de nitrógeno y oxígeno por un gas inocuo, no inflamable y no narcótico al ser respirado a presión. Generalmente se usa el helio para dicho fin.[10]

Las proporciones en las que se mezcla el cóctel dependen fundamentalmente de la profundidad máxima a la que se va a bucear, existiendo lo que coloquialmente se llama "bestmix" o "mezcla óptima" para una determinada profundidad.[2] Esta "bestmix" es la mezcla de O2/He/N2, que a una determinada profundidad proporciona unos parámetros de narcosis y presión parcial de O2, que se consideran adecuados al tipo de buceo a realizar.[9]

Los parámetros que rigen la "mezcla óptima" o "bestmix" generalmente usados en buceo deportivo son:

  • Profundidad de aire equivalente de 30-35 m y eso significa que la presión parcial de N2 de la mezcla trimix "bestmix" en el fondo (máxima cota de profundidad) es igual que la presión parcial del N2 que tendría el aire si se respirase a 30-35 m de profundidad; es decir, 0,79. 4 Bar absolutos=3,16Bar=PPN2 para 30 m y eso significa que la "bestmix" tendrá en el fondo una PPN2 de 3,16 Bar, con una profundidad de aire equivalente de 30 m
  • Presión parcial de O2 en el fondo con valores entre 1-1,4 Bar.[5] Esto significa que la mezcla "bestmix" tendrá a su máxima cota de profundidad una presión parcial no superior a estas cifras.[1][2][12]

Ejemplo

Se desea calcular una "bestmix" o "mezcla óptima" para bucear con fondo a 70 m (8 bares de presión absoluta) con profundidad de aire equivalente de 30 m y presión parcial de O2 de 1,4 bar en el fondo:

La PPN2(presión parcial de nitrógeno) a 30m será: PPN2=0,79. 4=3,16 bar. Por la Ley de Dalton se deduce:

Fracción de N2. 8 bar absolutos=3,16 bar PPN2, de donde se obtiene la fracción N2=0,395=3,16 bar/8 bar

La Fracción de N2 será de 0,395 o mejor dicho 39,5% de N2 de la mezcla.

La PPO2 (presión parcial de Oxígeno)en el fondo (70 m) será de 1,4 bar. Por la Ley de Dalton se sabe que para el O2 y para que tenga la mezcla 1,4 bar de PParcial a 70 m (8 bar absolutos):[12]

Fracción de O2.8 bar absolutos=1,4 bar PPO2, de donde se obtiene Fracción O2=0,175=1,4 bar/8 bar

La fracción de O2 de la mezcla será 0,175 o mejor dicho 17,5% de O2.

Por lo tanto se necesitará una mezcla que contenga un 39,5% de N2 y un 17,5% de O2, como el aire tiene un 79,5% de N2 y un 20,9% de O2, habrá que añadir helio para conseguir una mezcla que contenga dicho porcentaje. Si se tiene 17,5%+39,5%=57%N2+O2 se necesitará 100%-57%=43% de He, quedando la mezcla resultante 17,5%O2/43%He/39,5%N2 o mejor dicho, un trimix 17/43.

Se puede decir entonces que para una PPo2 de 1,4 Bar y una Profundidad de aire Equivalente (PEA)de 30 m La "bestmix" o "mezcla optima" trimix para 70 m es un 17/43.

Una conclusión muy razonable, después de conocer los inconvenientes de la presencia de N2 en las mezclas respirables, consiste en creer que sería mejor suprimir todo el N2 y respirar solo O2/He, conocido como heliox, pues así se podría bajar a mucha profundidad, prácticamente sin narcosis. Esto en realidad presenta dos inconvenientes:

- Las mezclas son mucho más caras (el He es un gas muy caro)[13]

- Produce un aumento en los tiempos de descompresión en varios algoritmos descompresivos usados actualmente.

- el nitrógeno disuelto en el Trimix puede prevenir el síndrome nervioso de alta presión,[14] un problema que puede darse al respirar heliox, a profundidades por debajo de los 130 m (429 pies).[1][8][15][7]

Tipos de trimix
  • Trimix normóxico: conocido también como Triox. Son mezclas de O2/He/N2 con porcentajes de O2 no inferiores al 20% aprox. Muy adecuadas para bucear en profundidades entre 40 y 55 m aprox.[16][15]
  • Trimix hipóxico: todas las demás mezclas trimix O2/He/N2 con porcentajes de O2 inferiores al 20% aprox.[17]

Referencias
  1. Brubakk, A. O.; T. S. Neuman (2003). Bennett and Elliott's physiology and medicine of diving, 5th Rev ed.. United States: Saunders Ltd. p. 800. ISBN 0-7020-2571-2.
  2. Gernhardt, ML (2006). «Biomedical and Operational Considerations for Surface-Supplied Mixed-Gas Diving to 300 FSW.». In: Lang, MA and Smith, NE (eds). Proceedings of Advanced Scientific Diving Workshop (Washington, DC: Smithsonian Institution). Archivado desde el original el 5 de agosto de 2009. Consultado el 21 de octubre de 2013.
  3. IANTD World Headquarters - Recreational Programs. (n.d.) visto 11 de agosto de 2015, from «Archived copy». Archivado desde el original el 9 de agosto de 2015. Consultado el 11 de agosto de 2015.
  4. SSI XR Programs. (n.d.) visto 11 de agosto de 2015.
  5. Gerth, WA (2006). «Decompression Sickness and Oxygen Toxicity in US Navy Surface-Supplied He-O2 Diving.». In: Lang, MA and Smith, NE (eds). Proceedings of Advanced Scientific Diving Workshop (Washington, DC: Smithsonian Institution). Archivado desde el original el 21 de febrero de 2009. Consultado el 21 de octubre de 2013.
  6. «Diving Physics and "Fizzyology"». Bishop Museum. 1997. Consultado el 28 de agosto de 2008.
  7. Campbell, E. «High Pressure Nervous Syndrome». Diving Medicine Online. Consultado el 28 de agosto de 2008.
  8. Hunger Jr, W. L.; P. B. Bennett. (1974). «The causes, mechanisms and prevention of the high pressure nervous syndrome». Undersea Biomed. Res. 1 (1): 1-28. ISSN 0093-5387. OCLC 2068005. PMID 4619860. Archivado desde el original el 25 de diciembre de 2010. Consultado el 28 de agosto de 2008.
  9. Vann RD, Vorosmarti J (2002). «Military Diving Operations and Support». Medical Aspects of Harsh Environments, v. 2 (Borden Institute): 980. Archivado desde el original el 8 de julio de 2007. Consultado el 28 de agosto de 2008.
  10. Bennett, PB; Blenkarn, GD; Roby, J; Youngblood, D (1974). «Suppression of the high pressure nervous syndrome (HPNS) in human dives to 720 ft. and 1000 ft. by use of N2/He/02.». Undersea Biomedical Research (Undersea and Hyperbaric Medical Society). Archivado desde el original el 18 de agosto de 2022. Consultado el 29 de diciembre de 2015.
  11. Ávila Recatero, 1989.
  12. Acott, C. (1999). «Oxygen toxicity: A brief history of oxygen in diving». South Pacific Underwater Medicine Society Journal 29 (3). ISSN 0813-1988. OCLC 16986801. Archivado desde el original el 25 de diciembre de 2010. Consultado el 28 de agosto de 2008.
  13. «Helium statistics». U.S. Geological Survey. 2012. Archivado desde el original el 19 de abril de 2013. Consultado el 18 de abril de 2013. «He price in 2000 @ Unit Value 10500 and He price in 2011 @ Unit Value 15900 per ton ».
  14. Lang, Michael A, ed. (2001). «DAN Nitrox Workshop Proceedings, 3–4 de noviembre de 2000». Divers Alert Network. p. 190. Consultado el 4 de marzo de 2012.
  15. Bennett, P. B.; R. Coggin; M. McLeod. (1982). «Effect of compression rate on use of trimix to ameliorate HPNS in man to 686 m (2250 ft)». Undersea Biomed. Res. 9 (4): 335-51. ISSN 0093-5387. OCLC 2068005. PMID 7168098. Archivado desde el original el 26 de abril de 2012. Consultado el 7 de abril de 2008.
  16. Tech Diver. «Exotic Gases». Archivado desde el original el 9 de diciembre de 2013. Consultado el 28 de agosto de 2008.
  17. Richardson, D; Menduno, M; Shreeves, K. (eds). (1996). «Proceedings of Rebreather Forum 2.0.». Diving Science and Technology Workshop.: 286. Archivado desde el original el 25 de diciembre de 2010. Consultado el 28 de agosto de 2008.

Otras lecturas
  • Gentile, Gary (1998). Technical Diving Handbook. Philadelphia, PA: G. Gentile Productions. ISBN 978-1-883056-05-6. Consultado el 13 de enero de 2010.</ref>

Bibliografía
  • Ávila Recatero, Luis (1989). Por debajo de la cota cero. Barcelona: Hispano Europea.
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