Le Trimix

Quand on parle de plongée profonde, on parle forcement  de plongée Trimix. Qu’est-ce que le trimix, que veut dire ce mot ? Pourquoi ne peut-on pas plongée avec de l’air ? Voici les réponses à ces questions.

Les limites de la plongée à l’air sont dues à plusieurs facteurs que voici :

• La toxicité de l’oxygène :

Rappelez-vous ce que je vous avais dit dans l’article sur Le Recycleur. La limite maximale de la PPO2 est fixé à 1,6 bar. A quelle profondeur maximale cela correspond : 1,6 bar / 0,2 bar = 8 bars de pression absolue soit une profondeur de 70 m. La limite d’exposition de l’oxygène vient juste après celle de l’azote. Une plongée à 70 m à l’air expose le plongeur à deux risques très grave : la narcose et la crise d’hypéroxie. Mais il existe encore un troisième facteur qui amplifie le danger de la plongée à l’air au-delà de 60 m de profondeur.

• La toxicité de l’azote :

En effet, l’azote est un gaz fortement narcotique. C’est ce gaz, l’azote qui provoque l’ivresse des profondeurs, autrement dit la narcose. Hors, à partir d’une certaine profondeur, cette narcose n’est plus gérable. Elle devient même extrêmement dangereuse. En France, le seuil de tolérance de l’azote est fixé à 5,6 bars. Autrement dit, la PPN2 limite est de 5,6 bars.

A quelle profondeur cela correspond t-il ? :5,6 bars / 0,8 bars = 7 bars de pression absolue soit une profondeur de 60m. Remarque : ce seuil de tolérance est une valeur limite. Il faut bien être conscient que tout plongeur est plus ou moins narcose à partir de 40 m de profondeur. Cette profondeur peut diminuer suivant les plongeurs, leur forme physique et/ou mentale.

• La viscosité de l’air :

Si la respiration est aisée en surface, elle l’est beaucoup moins en profondeur. A 60 m de profondeur, l’air respiré par le plongeur est 7 fois plus dense. L’augmentation de la viscosité a pour effet de durcir l’effort ventilatoire du plongeur. Le risque d’essoufflement devient beaucoup plus important. 

Afin d’éviter les soucis dues à l’air, le plongeur doit impérativement utiliser un mélange adapté à la profondeur cible qu’il aura préalablement déterminée.

Pour cela, il utilisera un mélange gazeux appelé TRIMIX.  Dans le mot Trimix, nous avons TRI et MIX. TRI pour Ternaire et MIX pour mélange. Le mot Trimix désigne donc un mélange de 3 gaz. Le troisième gaz qui rentre dans la composition du mélange est l’hélium (He).

Pourquoi l’ajout d’un troisième gaz ?

Pour pouvoir descendre dans la zone crépusculaire, il faut que le plongeur respire un mélange adapté à ces grandes profondeurs. Un mélange qui ne soit ni trop riche ni trop pauvre en oxygène, un mélange qui ne soit pas trop narcotique pour éviter l’ivresse des profondeurs et pour finir un mélange qui ne soit pas trop visqueux pour éviter le risque d’essoufflement. Pour arriver à réunir tous ces impératifs, l’Hélium est le candidat idéal.

Et bien pour 2 principales raisons :

• La première raison vient du fait que l’hélium est un gaz faiblement narcotique. Le fait de remplacer de l’azote par de l’hélium résous le problème de la narcose en profondeur.
• La seconde raison vient du fait que ce soit un gaz léger. Il est placé en seconde position dans le tableau périodique des éléments, juste après l’hydrogène. Avec une masse atomique de 4, il est 3,5 fois plus léger que l’azote qui a une masse atomique de 14. On peut donc solutionner le problème de viscosité de l’air.
  

Mais alors comment déterminer les bonnes proportions de chaque gaz pour un mélange ?

Comme je l’ai dit plus haut, le trimix est composé de 3 gaz :

1. De l’oxygène
2. De l’hélium
3. De l’azote

On désigne un gaz Trimix en indiquant son taux d’oxygène et son taux d’hélium. Un trimix Tx 10/50 est un mélange comprenant :

• 10% d’oxygène
• 50% d’hélium
• 40% d’azote

A noté, un mélange dont le taux d’oxygène est compris entre 18% et 21% est un trimix normoxique. Un mélange dont le taux d’oxygène est inférieur à 18% est un trimix hypoxique. 

Exemple de détermination d’un diluant Trimix pour une plongée à 90 mètres de profondeur :

Petit rappel sur la loi de Dalton sur les pressions partielles.

Pression partielle gaz = Pression absolue x % gaz => Ppgaz = Pabs x % gaz

Pabs = somme des Ppgaz

• En premier lieu, il faut déterminer le taux d’oxygène que l’on souhaite avoir à la profondeur maximale planifiée.

Ce taux d’oxygène doit être suffisant bas pour pouvoir faire descendre la PPO2 de la boucle en injectant du diluant. Généralement, une PPO2 de 1 bar à la profondeur maximale est préconiser.

On connait :

• Pression absolue à 90m : 10 bar
• PpO2 souhaité à 90m : 1 bar

Donc:

%O2 diluant : PpO2 souhaité à 90m / Pression absolue à 90m    soit    %O2 diluant : (1bar/10bar) x 100= 10%

Conclusion : Pour avoir un diluant ayant une PpO2 de 1 bar à 90 mètre, celui doit contenir 10% d’oxygène.

Ensuite il faut déterminer l’équivalent narcotique que l’on souhaite avoir à cette profondeur.

Généralement un équivalent narcotique compris en 25 et 30 mètres est utilisé. A 30m, la PpN2 de l’air est de : 4bar x 0,8 = 3,2 bar. Pour avoir un équivalent narcotique de 30m à 90 mètres de profondeur, notre mélange doit avoir une PpN2 de 3,2 bar à cette profondeur.

Détermination du taux d’azote (N2) de notre mélange trimix : (3,2 bar PpN2 / 10 bar pression absolue) x 100 = 32%

Le Trimix doit contenir 32% d’azote. On peut maintenant déterminer la quantité d’hélium de notre trimix :  100% - 10% O2 – 32% N2 = 58% He

Le trimix que nous avons besoin est un Tx 10/58 !!!!

Les différentes méthodes de confection d’un trimix : 

ATTENTION, le gonflage des mélanges gazeux doit être fait par une personnes apte ayant reçu les formations adéquates !

Il existe différentes méthodes de confection d’un gaz trimix qui ont toutes leurs avantages et leurs inconvénients :

• Fabrication par pression partielle
• Fabrication par mélange continu (stick)
• Fabrication par séparation moléculaire (compresseur à membrane)
• Fabrication par masses moléculaires 

Dans cet article, nous verrons brièvement les deux méthodes les plus couramment utilisées, à savoir la fabrication par pression partielle et la fabrication par mélange continu.

Fabrication par pression partielle : 

C’est la méthode la plus souvent utilisé du fait de sa simplicité de réalisation. Elle applique directement la loi de Dalton en considérant que tous les gaz utilisés sont des gaz parfaits. 

Pression partielle gaz = Pression absolue x % gaz => Ppgaz = Pabs x % gaz

Pabs = somme des Ppgaz.

Le gros avantage de cette méthode réside dans le fait qu’elle soit simple bien qu’il y ait des calculs à effectuer pour confection le mélange souhaité. En revanche cette méthode nécessite une attente d’homogénéisation du mélange. Cette attente est d’environ 24 heures.  Il faudra apporter une rigueur toute particulière lors du gonflage pour se rapprocher au plus près du trimix cible. Gonflage lent pour éviter la surchauffe, précision du manomètre.