المخاليط الكيميائية المستخدمة في الغوص
المخاليط الكيميائية المستخدمة في الغوص
هناك بالتأكيد الكثير من المفاهيم الخاطئة عندما يتعلق الأمر بغازات الغوص. على عكس الاعتقاد السائد، لا يتنفس الغواصون الأكسجين تحت الماء فقط. و أيضا لا نتنفس الأكسجين النقي فوق الماء أيضًا.
الهواء الذي نتنفسه هو مزيج من غازات مختلفة – معظمها النيتروجين والأكسجين مع كميات صغيرة من ثاني أكسيد الكربون والأرجون وغازات أخرى. من المنطقي تمامًا أن تحتوي خزانات الغوص أيضًا على مزيج من غازات مختلفة تسمح للغواصين بالوصول إلى أعماق أكبر تحت سطح المحيط.
أكثر أنواع الهواء استخدامًا في الغوص هو الهواء الجوي، والذي يسهل الغوص على عمق أقل من 40 مترًا. ويعتبر هذا العمق الأكثر أمانًا من قبل معظم وكالات التدريب.
يذهب الغواصون إلى أعماق أكبر ويستكشفون لفترة أطول بكثير باستخدام مخاليط مثل النيتروكس والهليوكس والهيدروكس لأنها بدائل أكثر أمانًا للهواء المضغوط البسيط.
توفر هذه المخاليط حرية غوص أكبر ولكنها تتطلب شهادات خاصة بها قبل أن يتمكن الغواص من استخدام أي منها.
تكوين الهواء في خزان الغوص:
لاحظ أن الهواء العادي يتكون من أكثر من ثلاثة أرباع النيتروجين ، وأقل من ربع الأكسجين ، وكميات ضئيلة من الغازات الأخرى.
1-النيتروكس:
يعمل النيتروكس عادة على زيادة كمية الأكسجين إلى ما بين 22% و40% من إجمالي حجم الغاز، ولكن الغواصون يستخدمون عادة ما بين 32% و36% (المعروف أيضًا باسم EAN32 وEAN36).
يستخدم نيتروكس، وهو مزيج من الأكسجين والنيتروجين ، بشكل أساسي للغوص على أعماق تصل إلى 50 مترًا. غالبًا ما يُطلق على نيتروكس “هواء الأكسجين المخصب” بنسبة أكسجين أعلى من تلك الموجودة في الهواء العادي.
وبالتالي نسبة أقل من النيتروجين في نيتروكس لتقليل مخاطر مشكلتين مرتبطتين بالنيتروجين : مرض تخفيف الضغط (DCS) وتخدير النيتروجين . يتكون تكوين نيتروكس الشائع من 40٪ أكسجين في غاز النيتروجين المتوازن، والمعروف أيضًا باسم EAN40.
كن حذرًا من المخاطر المرتبطة باستخدام غاز النيتروكس. قد يؤدي تجاوز الحدود المسموح بها للغوص باستخدام غاز النيتروكس إلى استنشاق الأكسجين عند ضغط جزئي غير آمن، مما قد يؤدي في النهاية إلى تسمم الأكسجين .
لذلك، ستحتاج إلى تدريب خاص ومعرفة كيفية استخدام جهاز تحليل الغاز قبل أن تتمكن من استخدامه، حيث أن أصغر فرق في تركيز الأكسجين يمكن أن يؤثر بشكل كبير على العمق الآمن والوقت الذي تقضيه في الماء.
2- التريميكس و الهيليوكس:
الهيليوكس Heliox والتريميكس Trimix مخصصان للاستخدام غير الترفيهي مثل : الغوص العسكري والعلمي والتجاري والتقني المتقدم.
مع تريميكس ، يتم استبدال الأكسجين و النيتروجين جزئيًا بالهيليوم. وهذا يسمح للغواصين بالذهاب إلى ما هو أبعد من حدود العمق الترفيهي (أعمق مما يسمح به النيتروكس) مع انخفاض خطر التسمم بالأكسجين .
الهيليوكس ، وهو خليط من الهيليوم والأكسجين ، على سبيل المثال، 50% أكسجين مع غاز الهيليوم المتوازن ، يسمح للغواصين المحترفين بالعمل على أعماق أكبر، تصل إلى 150 مترًا، للقيام بأعمال التفتيش والإصلاح والبناء الحيوية المرتبطة بصناعة النفط البحرية. يمكن للهيليوكس تجنب تخدير النيتروجين في هذه الأعماق.
التريميكس هو مزيج من الأكسجين والهيليوم والنيتروجين . يضاف النيتروجين ، عادة بنسبة صغيرة (مثل 15%)، إلى الهيليوكس لتكوين التريميكس ، وذلك لتقليل خطر الإصابة بمتلازمة الضغط العصبي المرتفع التي تحدث عند تنفس الهيليوم. يستخدم التريميكس للغوصات العميقة، والتي عادة ما تكون أكبر من 150 مترًا.
أولئك الذين يستخدمون هذا الخليط يستخدمون عادةً مخاليط مختلفة لتناسب كل غوصة على حدة، ولكن هناك عمومًا ثلاثة مخاليط رئيسية:
- مفرط التأكسج Hyperoxic – يحتوي على مستوى من الأكسجين أعلى من الهواء؛ وبالتالي فهو يقيد الغوص إلى أعماق أقل مقارنة بالهواء.
- نورموكسيك Normoxic – يحتوي على نفس مستوى الأكسجين الموجود في الهواء؛ وبالتالي فهو يسمح بالغوص إلى نفس أعماق الهواء.
- ناقص التأكسج Hypoxic – يحتوي على تركيز أكسجين أقل من الهواء العادي. يسمح للغواصين بالذهاب إلى أعماق أكبر، ولكن هذا يعني أيضًا أنه لا يمكن استخدامه على السطح، لذا يتعين على الغواصين استخدام ما يسمى “غازات السفر” حتى يتمكنوا من السباحة إلى عمق حيث يمكنهم التبديل إلى مزيج ناقص التأكسج.
من ناحية أخرى، يعتبر الهيليوكس مزيجًا من الغازات المستخدمة في الغوص، وقد يحتوي على نفس كمية الأكسجين الموجودة في الهواء العادي (وإن كان أقل عادةً) – ولكنه يحل محل النيتروجين تمامًا بالهيليوم
يؤدي إزالة النيتروجين من المزيج إلى زيادة حدود العمق والوقت نظرًا لأن النسبة المنخفضة من الأكسجين (مقارنة بالنيتروكس) تقضي على خطر التسمم بالأكسجين . ومع ذلك، يتطلب الهيليوكس خزانًا ثانويًا من الهواء أو النيتروكس لاستخدامه في أقسام الغوص الضحلة.
العيب الأكثر إلحاحًا لاستخدام الهليوكس هو فقدان حرارة الجسم، لأن الهيليوم لا يوصل الحرارة بشكل جيد. وهذا يسمح للجسم بفقد المزيد من حرارته الطبيعية بسرعة أكبر، مما يجعل الغواص عرضة لانخفاض حرارة الجسم. عيب آخر هو ندرة الهيليوم والنفقات المرتبطة بجمعه.
3-الهيدروكس
الهيدروجين أرخص وأكثر وفرة من الهيليوم، مما يجعله بديلاً أرخص للهيليوكس. ولا يسبب الهيدروجين أي مشاكل سمية، ويمكن استخدامه على جميع الأعماق حتى عدة مئات من الأمتار تحت السطح.
المشكلة الرئيسية في الهيدروجين هي أن استخدامه ينطوي على مخاطر بسبب قابليته الشديدة للاشتعال عندما تحتوي الخلطات على أكثر من بضعة في المائة من الأكسجين والهيدروجين. يعتبر الهيدروجين جديدًا نسبيًا ويُستخدم بشكل أساسي في الغوص التجاري الشديد إلى ما وراء أعماق التريميكس أو الهيليوكس.
ماذا يحدث إذا غطس الغواصون باستخدام الأكسجين بنسبة 100%؟
إذا غطس الغواصون باستخدام الأكسجين بنسبة 100%، فسيصبح الأكسجين سامًا في وقت قريب. والسبب هو أن الأكسجين يصبح سامًا مع زيادة الضغط إلى ما بعد نقطة معينة.
في هذه المرحلة، يبلغ الحد الأقصى المقبول لاستخدام الأكسجين بنسبة 100% تحت الماء 20 قدمًا (6 أمتار).
نظرًا لوجود كمية أقل من الأكسجين باستخدام الهواء (21% أكسجين و79% النيتروجين )، يمكن للغواص أن ينزل إلى عمق يزيد عن 200 قدم (60 مترًا) قبل أن يصبح ضغط الأكسجين مساويًا لضغط الأكسجين عند 20 قدمًا (6 أمتار) باستخدام الأكسجين بنسبة 100%.
(ومع ذلك، هناك مشكلات أخرى في هذا السيناريو، لذا فإن 200 قدم/60 مترًا لا يزال أعمق مما يستخدمه الغواصون عادةً للهواء. يبلغ حد العمق للغوص في الهواء ما يقرب من 130 إلى 165 قدمًا/40 إلى 50 مترًا، اعتمادًا على العديد من المتغيرات.)
نلاحظ هنا أن الهواء المخصب بالنيتروكس، يحتوي على أكسجين أكثر من الهواء. يُضاف الأكسجين ، ليس لأن الغواص يريد استخدام المزيد من الأكسجين، ولكن للحصول على كمية أقل من النيتروجين . يسمح هذا للغواصين بالبقاء تحت الماء لفترة أطول.
يمكن استخدام الأرجون كغاز لنفخ بدلة الغوص الجافة. ويمكنه أن يوفر للغواصين المحترفين حماية حرارية جيدة ضد درجات الحرارة المنخفضة للغاية في أعماق البحر، وذلك بفضل تأثيره العازل.
المراجع:
1- موقع https://blog.padi.com/what-is-in-a-scuba-tank/ أطلعت عليه بتاريخ 29/8/2025.
2- موقع https://www.scuba.com/blog/3-types-of-scuba-diving-gas-mixes/ أطلعت عليه بتاريخ 29/8/2024.
3- موقع https://hiq.linde-gas.com/en/specialties/applications/commercial_diving.html أطلعت عليه بتاريخ 29/8/2024.
4- موقع https://aqua-marina.com/technical-diving-gas/ أطلعت عليه بتاريخ 29/8/2024.
