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La dissolution des gazLa dissolution des gaz

Introduction Mise en évidence

Loi de HenryLes facteurs favorisants

Différents étatsApplication en plongée

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IntroductionIntroductionUn peu d’histoire

WILLIAM HENRY Physicien et chimiste

Anglais, 1765-1836.

Détermine le phénomène de dissolution d ’un gaz dans un liquide.

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IntroductionIntroductionQuelques rappels

P.p = P.abs x X%

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IntroductionIntroductionRègle générale

GAZGAZ

LIQUIDELIQUIDE

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Mise en évidenceMise en évidenceAvec le piston

GAZP1

P2

Pression

Pression

Pression = Tension

SATURATION

+ + ++ ++ + + ++ + ++ + + +

+ + + +

LIQUIDE Tension

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Loi de HenryLoi de HenryÉnoncé de la loi

A température constante

la quantité de gaz dissout dans un liquide à saturation

est proportionnel à la pression exercée par ce gaz à la surface du liquide.

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Les facteurs favorisantsLes facteurs favorisantsVariables en plongée

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Les facteurs favorisantsLes facteurs favorisantsInvariables en plongée

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Différents étatsDifférents états

1. Saturation de surface (état d’origine)

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Différents étatsDifférents états

2. Sous-saturation

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Différents étatsDifférents états

3. Saturation à pression

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Différents étatsDifférents états

4. Sur-saturation

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Différents étatsDifférents états

5. Sur-saturation critique

L ’ACCIDENT

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Différents étatsDifférents étatsProfil d’une plongée

ACCIDENT

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Application en plongéeApplication en plongéeÉlaboration des tables de plongée

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Notion de tensionNotion de tension

Tension = Quantité de gaz dissousTension = Quantité de gaz dissous

Gaz dissous : TT (tension) Gaz  : Pp.Pp.

A saturationA saturation En sous-saturationEn sous-saturation

En sursaturationEn sursaturation En sursaturation critiqueEn sursaturation critique

T = Pp.T = Pp. T < Pp.T < Pp.

T > Pp.T > Pp. T > Pp.T > Pp.Mais dégazage incontrôlé

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Notion de gradientNotion de gradient

En plongée le gradient est:

lala Pp.N² Pp.N² de la surfacede la surface

lala Pp.N² Pp.N² de la profondeur maxide la profondeur maxi

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Notion de tissusNotion de tissus En secourisme

En plongée

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Notion de tissusNotion de tissusIl existe une multitude de Tissus

Fortement vascularisés Faiblement vascularisés

Les 12 Tissus pris en compte sont :Les 12 Tissus pris en compte sont :

Pour l’élaboration des tables MN 90Pour l’élaboration des tables MN 90Pour l’élaboration des tables MN 90Pour l’élaboration des tables MN 90

T120T120T100T100T80T80T60T60T50T50T40T40T30T30T20T20T15T15T10T10T7T7T5T5

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Notion de périodeNotion de période

Une période : c’est le temps que met un tissus lors de la saturation et de la désaturation pour augmenter ou diminuer de moitié de sa valeur initiale

A

Quantité initiale AAA

A Quantité initiale

T 1 = 1 minute

T 3 = 1 minute

T 2 = 1 minute

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Courbe théorique de saturation / Courbe théorique de saturation / désaturationdésaturation

% de tension de n²100%

0%1 2 3 4 5Nombre de périodes (fonction de la durée d’immersion)

50%

75%

87,5%93,75%

SaturationSaturation

DésaturationDésaturation

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Fin du cours pour les PLG1 Fin du cours pour les PLG1

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Niveau PLG2

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Calcul de la tension d’azoteCalcul de la tension d’azoteFormule:

T = T o + ( ( T f - T o ) x X% )

Valeur de la tensionà l ’instant t

Bars

Valeur de la tension

initiale

Bars

Période de saturation

ou de désaturation.

Pourcentage

Valeur de la tension initiale

Valeur de la tensionfinale

Gradient

Bars

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Calcul de la tension d’azoteCalcul de la tension d’azote

Exemple d’un tissu sur une plongée à 20 mètres

Pp N² =0.8 bar

To =0.8 bar

Tf = To + (( Tf – To) x % saturation)Tf = To + (( Tf – To) x % saturation)

20 m20 m(3 bar)(3 bar)Pp N² =Pp N² =2.4 bar2.4 bar

Tf = 2,4 Tf = 2,4 barbar + 50%+ 50%

Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x 0,5)Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x 0,5)Tf=1.6 barTf=1.6 bar

+ 75%+ 75% Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x 0,75)Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x 0,75)

Tf=2 barTf=2 bar

87.5% 93.75%87.5% 93.75%

+ 96,87%+ 96,87% Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x Tf = 0.8 + ((2,4 – 0,8 )x

0,96)0,96)Tf=2,33 barTf=2,33 bar

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Sursaturation critiqueSursaturation critique

Coefficient de sursaturation

C ’est le rapport de la tension d ’azote sur la pression ambiante.

S =S = Tension de NTension de N22

Pression absoluePression absolue

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Sursaturation critiqueSursaturation critique

Seuil de sursaturation

C ’est la saturation maximale tolérée sans formation de bulles dangereuse.

Sc =Sc = Tension de NTension de N22

Pression absoluePression absolue

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Sursaturation critiqueSursaturation critique

Coefficients de sursaturation critique

Déterminés par expérimentation.

Compartiments 5 7 10 15 20 30 40 50 60 80 100 120

Sc 2,72 2,54 2,38 2,2 2,04 1,82 1,68 1,61 1,58 1,56 1,55 1,54

TABLEAU DES COEFFICIENTS DE SATURATION CRITIQUE EN FONCTION DES PERIODES DE SATURATION

Coefficient de Saturation critique

Temps de la période de saturation

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Calcul de la hauteur d’un palierCalcul de la hauteur d’un palier

Sc =Sc = Tension de NTension de N22

Pression absoluePression absolue

La hauteur d’un palier, c’est la pression absolue minimale que peut supporter le

tissus avant un dégazage incontrôlé.

ScSc

Tension de NTension de N22Pression absolue =Pression absolue =

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Calcul de la hauteur de Calcul de la hauteur de palierpalier

Exemple d’un tissu T15 sur une plongée à 20 mètres pendant 75’

P.abs mini = Tf

sc

Sc T15 = 2, 20Sc T15 = 2, 20

P.abs mini = P.abs mini = 2,332,33

2,202,20= 1,59 = 1,59

1,59 b = 5,9 m donc palier à 6 1,59 b = 5,9 m donc palier à 6 mètresmètres

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Exercice d’applicationExercice d’applicationUn compartiment théorique de période 20 minutes est immergé pendant 60 minutes à 25 mètres. Indiquez sa tension finale. Peut-il rejoindre la surface sans palier? Si non, à quelle profondeur doit-il faire un palier?

(1) Pression en surface

(2) % azote

(3) PpN² et To [(1) x (2)]

(4) Pression au fond

(5) PpN² [(4) x (3)]

(6) Période

(7) Durée immersion

(8) Nombre de périodes [(5)/(6)]

(9) % de saturation

(10) Tf=To+((Tf – To) x X%) [(3)+((5) –(3))x(9)]

(11) Sc (voir tableau)

(12) P.abs mini = Tf / Sc [(11) /(12)]

1 bar

80 %

1 x 0.8 = 0.8 bar

3.5 bars

3.5 x 0.8 = 2.8 bars

20 minutes

60 minutes

60/20 = 3 périodes

87.5%

Tf=0.8 + ((2,8 – 0,8)x 87.5%) = 2.55 bars

2.04

P.abs mini = 2.55/2.04 =1.25 barsSoit 2.5 mètres minimumDonc palier à 3 mètres