Telechargé par andry nantenaina rakotonirina

Les Pressions Partielles Regles de Dalton

publicité
LES PRESSIONS PARTIELLES
RÈGLE DE DALTON
Formation Guide de Palanquée – CoDep 89 – Saison 2010 /2011
LES PRESSIONS PARTIELLES

Introduction

Rappel

Mise en Evidence – Enoncé des Lois

Application à la Plongée

Plongée Nitrox - Trimix
INTRODUCTION


Il s’agit des lois régissant la répartition des
différents gaz dans les mélanges gazeux que
nous respirons.
L’étude de ces lois va nous permettre de
connaître le comportement des gaz contenus
dans l’air que nous respirons, et de mettre en
évidence les applications dans le domaine de la
plongée.
RAPPEL

L’air n’est pas un corps simple mais un
mélange de différents gaz:
Composition
Taux en %
Azote - N2 -
78.084%
Oxygène – O2 –
20.946%
Argon – Ar -
0.934%
Gaz Carbonique – CO2 -
0.033%
Les gaz dits « rares »
0.003%
Les gaz dits « rares » =
Néon (Ne) + Hélium (He) + Krypton (Kr) + Hydrogène (H2) + Xénon ‘Xe) + Radon ‘Rn) + Oxyde de
Carbone (CO)
Pour les calculs de plongée on considère = Azote 79% + Oxygène 21%
RAPPEL
L’azote est un gaz inerte. Il n’est pas métabolisé par
l’organisme
Il est sans couleur, sans odeur et sans goût
Et puis...
 Le monoxyde de carbone est normalement absent de
l’air respiré
Il est issu de combustions incomplètes
Il est sans couleur, sans odeur et sans goût


TOUS CES GAZ SONT TOXIQUES A UNE CERTAINE
PRESSION !
RAPPEL



Le plongeur respire de l’air comprimé qui est composé de
plusieurs gaz qui à partir d’une certaine pression (qui
peut être partielle ou totale) peuvent devenir toxiques.
Il faut donc savoir calculer la pression partielle de ces
gaz.
L’air respirable en plongée est soumis aux lois des
pressions:
Pression absolue = Pression Atmosphérique + Pression Hydrostatique
P1 x V1 = P2 x V2 = Constante ( Loi de Boyle Mariotte)
INTÉRÊT DES PRESSION PARTIELLES
Prévenir tout incident ou accident
dit biochimique pour soi et pour
les autres membres de la
palanquée dont on est responsable
MISE EN ÉVIDENCE

Travaux de DALTON
(1766 -1844 )
John Dalton est un physicien
et chimiste anglais qui est
connu pour être le
« redécouvreur "
de la théorie des atomes.
MISE EN ÉVIDENCE



En 1801, il a formulé la loi d’addition des pressions partielles dans les
mélanges gazeux. .
Dalton a expliqué et quantifié certains phénomènes observés au
quotidien.
Un gaz nocif dans l’air respiré peut selon les cas :






être inoffensif,
provoquer des malaises,
Ou encore être fatal !
Tout dépend de de la quantité de gaz nocif qui se trouve dans le
mélange.
Le fait qu’il soit mélangé à un autre gaz n’empêche en rien ses
effets.
Par conséquent tout gaz exerce sa propre action comme s’il était
seul !
MISE EN ÉVIDENCE

Expérience de Berthollet :
Comte Claude Louis
Berthollet (1748 - 1822)
Chimiste français
MISE EN ÉVIDENCE
Après avoir refermé le robinet, on constate que :
• chaque éprouvette contient un mélange composé de 50% de H2 et de 50% de
CO2
• le volume et la pression dans chaque éprouvette n’ont pas changé
• en volume, chaque gaz représente 50% du volume total
• en pression, chaque gaz représente 50% de la pression totale
MISE EN ÉVIDENCE
En utilisant la loi de Mariotte :
L’O2 occupe
seul
tout le volume
P1V1 = P2V2
1 x 20 = P2 x
100
P2 = 0,2 b
ÉNONCÉ DES LOIS



-« La pression exercée par un mélange gazeux est
égale à la somme des pressions partielles de
chacun des gaz constituant le mélange. »
-« La pression partielle d'un gaz constituant d'un
mélange correspond à la pression que ce gaz
exercerait s'il occupait seul le volume occupé par
le mélange. »
- « La pression partielle d'un gaz constituant d'un
mélange est égale au produit de la pression totale
par le pourcentage du gaz dans le mélange. »
ÉNONCÉ DES LOIS
Dit autrement:
 La Pression totale ou absolue d’un mélange
gazeux se répartit en proportion de chacun des
gaz qui le compose.
 Dans l’air, 21% de la pression totale est exercée
par l’O2 et 79% par l’N2
 La pression exercée par chacun de ces gaz au
sein du mélange gazeux s’appelle la pression
partielle
 Elle se calcule en multipliant la pression absolue
(ou ambiante) par le pourcentage du gaz
ÉNONCÉ DES LOIS
Ou encore :
 En physiologie respiratoire, ce n’est pas la
proportion ou % du gaz dans le mélange qui
est important mais sa pression partielle,
c’est-à-dire la pression de chaque gaz qui
compose le mélange
 La pression partielle d’un gaz dans un
mélange gazeux est la pression qu’aurait ce
gaz s’il occupait seul tout le volume du
mélange
LA FORMULE
EXERCICES :
1 /Quelle est la pression partielle de l’azote à 60 m
dans un mélange air ?
5.6b
2/Quelle est la pression partielle de l’oxygène à 70
m dans un mélange air ?
1.6b
3/ A quelle profondeur suis-je si la pression partielle
de l’azote dans un mélange air est de 5,6 bar ?
60 mt
4/ A quelle profondeur suis-je si la pression partielle
de l’oxygène dans un mélange air est de 1,6 bar ?
70 mt
APPLICATION À LA PLONGÉE
1.


Elaboration des Tables de Plongées :
L’azote ne participe pas directement aux mécanismes de la
respiration mais sert de « diluant » pour d’autres gaz comme l’O²
et le CO².
Il passe en solution dans l’organisme.
L’un des paramètres de cette dissolution et de l’élimination de
l’azote est la pression partielle d’azote respiré.
Le calcul des Tables de Plongées fait intervenir la Pp N² respiré
lors des différentes phases de la plongée.
A la pression atmosphériques, la Pabs est de 1b, la PpN² est de :
1 * 0.79 = 0.79b soit (0.8b)
A une profondeur de 40mt, la Pabs est de 5b, la PpN² est de :
5*0.79 = 3.95 soit (4b)
APPLICATION À LA PLONGÉE
L’Azote exerce des effets narcotiques
appelés : « Ivresse des Profondeurs »
ou « Narcose ».
Le phénomène de la Narcose est très
variable suivant les plongeurs.
Certains sont perturbés à partir de
30mt alors que d’autres peuvent
franchir les limites sans contraintes.
La vigilance des plongeurs
commence à être perturbée dès
les PpN² de 4 à 5.6b.
APPLICATION À LA PLONGÉE
Ce que le plongeur ressent:
- Altération du raisonnement et des facultés intellectuelles
- Troubles de l’attention, de la vision
- Troubles de la mémoire immédiate
- Troubles de l’humeur
- Troubles de la perception (du temps par exemple)
- Perte de repères spatio-temporelles (vertiges)
- Troubles psychomoteurs (gestes répétitifs, inappropriés)


Signes ? Bof !
En tant que guide de palanquée, votre vigilance et perception sont de mise
- Non réponse ou réponse inadaptée
- Attitude incohérente
- Non respect des consignes


CAT : Descente à vitesse modérée (<30 m/min) et ralentir après 30 m
Vigilance accrue en profondeur – pas d’effort (CO2 !)
Remonter
Fin de plongée ?
APPLICATION À LA PLONGÉE
L’oxygène:
L’O² est un gaz vital.
La Pp de l’O² à la pression atmosphérique est de :
1 *0.21 = 0.21b
cela est appelé : situation Normoxie.
Si la PpO² est en dessous de 0.17b, c’est l’ Hypoxie
Si la PpO² dépasse 1.6b, c’est Hyperoxie
Ce seuil dépend de la susceptibilité individuelle, de la durée
d’exposition, et de la composition du mélange respiré.

Rappel: l’intoxication à l’O² ou Effet Paul Bert n’intervient pas
immédiatement après le début de l’exposition, mais après un temps de
latence qui dépend de la Pp de l’O².
APPLICATION À LA PLONGÉE
PpO2 élevée se traduit par
- une phase d’alarme (crampes,
tremblements mais souvent absente)
- une phase d’apnée (la glotte se
ferme, risque de surpression)
- une phase convulsive (crise
d’épilepsie, risque de noyade)
- une phase post-convulsive
Le cycle recommence indéfiniment.
Et surtout …………Pas de souvenir.
- strict respect de la profondeur
Limite de la plongée à l’air : 60 m :
Un hasard ? Non !
1 – la narcose
2 – l’hyperxie qui apparaîtrait vers
66 m
On comprend mieux la limite des
60 mt en plongé loisirs !
APPLICATION À LA PLONGÉE
Le Gaz Carbonique (CO²)
Deux causes peuvent conduire à une augmentation de CO2 non supportable
- Exogène : air de mauvaise qualité – On parle d’hypercapnie
Endogène: c’est l’essoufflement (réaction au froid, effort, angoisse, etc)

La teneur en CO2 que nous pouvons supporter sans trouble est de 1%
soit à la pression atmosphérique au niveau de la mer d’une PpCO2 de 0,01 b
(pour rappel, dans un air sain, au niveau de la mer, PpCO2 = 0,0003 b !

Au-delà de 0,01 b
 Si PpCO2 atteint :
0,02 b (2% surface)
0,03 b (3% surface)
0,04 b (4% surface)
0,06 b (6% surface)
0,07 b (7% surface)
Au-delà …………………..
Que se passe t-il ?
Augmentation de la fréquence ventilatoire
Maux de tête, nausées
Maux de tête violents – sensation d’oppression
Suffocation
Perte de connaissance
Mort
APPLICATION À LA PLONGÉE

-
Dès PpCO2 = 0,04 b : vrai danger en plongée car - Acte réflexe :
Perte d’embout
noyade !
CAT
Si sensation étouffante, maux de tête, nausées, etc :
Remonter (Fin de plongée)


-
- Assistance
Traiter
Prévention
- Prise d’air du compresseur
- Compresseur thermique portable

LA PLONGÉE NITROX
Les plongées au Nitrox trouvent leur intérêt dans la baisse du taux d’N2
• Le Nitrox : Nitrogène + O2 trouve ses limites à 40 mètres (Nitrogène est
l’ancien nom de l’azote)
• Elles nécessitent une technique, des infrastructures et des moyens particuliers
• Il existe trois types de Nitrox reconnus :
- - 40/60 - - 36/64 - - 32/68 - • La F.F.E.S.S.M. prévoit 3 types de qualifications NITROX :
Plongeur NITROX
Plongeur NITROX confirmé
Moniteur NITROX confirmé
Sans oublier les Formations TRIMIX….
LA PLONGÉE NITROX


Les plongées au Nitrox sont réglementées
• La profondeur maximale permise en mer est celle de la
PpO2 = 1,6 (limite pour l’hyperoxie)

• La durée maximale d’une plongée au Nitrox est de 2
heures

• Comme la concentration de N2 avec une plongée NITROX
est plus faible, nos tissus sont moins saturés
=> donc cela équivaut à plonger à
1profondeur équivalente inférieure à la profondeur réelle.
LA PLONGÉE NITROX
Un cursus de formation spécifique est
référencé auprès de la FFESSM.
 Je vous invite à participer à cette formation afin
d’obtenir votre qualification de Plongeur Nitrox
et de découvrir la plongée au

FIN…..
Téléchargement
Explore flashcards