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• Ciencia en «La Voz de la Escuela»

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< > ciencias en el mar

lunes, 16 de junio del 2003/ la voz de la escuela

Si bebes, no bucees ¿Alguna vez te has parado a pensar en la íntima relación que existe entre buceo y física, y cuando hablamos de esta última no nos referimos sólo al empuje, el peso, el principio de Arquímedes, etcétera, que a estas alturas ya los tienes más que superados. Nos referimos a la relación entre el buceo y las leyes físicas que rigen el comportamiento de los gases. ¿Lo comprendes? ¿No?, entonces la vas a descubrir aquí de la mano de Spirou, Fantasio y su científico amigo. NITRÓGENO Y COLA El nitrógeno es un gas que no se combina químicamente dentro del organismo, simplemente se limita a entrar y salir de él. Los tejidos tienen la capacidad de absorberlo y luego eliminarlo. Tanto la absorción como la disminución están gobernadas por la ley de Henry que dice que «a temperatura constante la cantidad de gas disuelta en un volumen determinado de líquido es proporcional a la presión parcial —concepto que, por cierto, nos remite a la ley de Dalton— ejercida sobre el gas». Lo que, en el caso del organismo de nuestro hipotético buceador, se traduce en que la cantidad de gas que se absorbe o se elimina es función de las diferencias de presiones parciales que existen dentro y fuera del tejido. Bien, pues cuando el nitrógeno alcanza una presión parcial de 3,2 atmósferas —primero en el exterior y luego en el interior del organismo— deja sentir sus efectos narcóticos, similares a los que ejerce el alcohol. Es lo que se conoce como borrachera o narcosis

de las profundidades. Pero además de la nitro-borrachera, existe otro riesgo asociado al nitrógeno más grave si cabe y del que la ley de Henry es asimismo «culpable». En virtud de ésta, el nitrógeno entra en el cuerpo durante el descenso al aumentar su presión parcial externa y sale durante el ascenso. Así, conforme el buceador comienza a ascender, el organismo se ve forzado a expulsar el exceso de nitrógeno acumulado en los tejidos (funda-

mentalmente en el torrente sanguíneo que es el que asimila el gas con mayor facilidad). Ese es el motivo de que la ascensión se deba realizar respetando una serie de límites temporales que permiten la eliminación progresiva del nitrógeno. Si no se efectúa así, se corre el riesgo de que se forme un exceso de burbujas que afecten al torrente sanguíneo. Una forma muy intuitiva de entender esto (y también el funcionamiento de la ley de Henry) es lo que sucede

al abrir una botella de un refresco gaseoso. Mientras la botella está cerrada la presión interna es tan elevada que permite que el gas CO2 esté disuelto en el líquido. Pero al abrir la botella se produce un brusco descenso de presión que provoca que el líquido tenga que eliminar el exceso de CO2 disuelto y el consiguiente y familiar chorro de burbujas.

> María Ares / Miguel Barral

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No Descartes a este buzo

Una cuestión práctica

Otras leyes, otros efectos

Los buzos suelen respirar aire — comprimido, pero aire a pesar de todo—. El oxígeno comienza a

Los autores de esta página hemos introducido, como has podido ver, la relación exis-

Además de pensar —luego también existir— Descartes se dedicó a otros menesteres entre los que destaca, al menos para nuestros intereses inmediatos, el haber ideado el siguiente montaje —bueno,

dión. ¿Que cómo funciona? Si presionas la botella el boli-buzo descen-

no exactamente este pero sí uno análogo— conocido desde entonces como buzo cartesiano o ludión, debido a su afán lúdico: Consigue una botella grande de plástico transparente de esas de refresco con tapón de rosca y una carcasa de bolígrafo transparente o un cuentagotas. Si el boli tiene un agujero lateral tápalo con cinta ad-

derá tanto más cuanto mayor sea la presión ejercida y volverá a ascender cuando dejes de presionar. La explicación te la da Pascal con su principio: «Un aumento de presión en un punto

resultar tóxico cuando alcanza una presión parcial de 1,6 atm.; en tanto que los efectos narcóticos del nitrógeno se comienzan a dejar sentir a partir de las 3,2 atm. ¿cuáles son las profundidades límites a las que pue-

tente entre ley de Henry y el principio de Pascal con el buceo. En tu mano queda ahora aclarar cómo afectan al buceador y a su equipo las restantes leyes que gobiernan el comportamiento de los gases. A

hesiva. A continuación llena la botella con agua e introduce el boli-buzo. Y aquí viene el quid de la cuestión: debes conseguir, a base de rellenar poco a poco el interior del boli con material denso como plastilina, alambre, etcétera, y teniendo en cuenta

cualquiera de un fluido encerrado se transmite a todos los puntos del mismo». Antes de presionar la botella, el bolígrafo flota debido a que su peso queda contrarrestado por la fuerza de empuje ejercida por el agua. Al presionar la botella la presión interna au-

de descender un buceador antes de sentir los efectos de uno u otro si la mezcla que respira es aire?; ¿y si lo que respira es una mezcla de N2O2 al 50%?,

saber: la ley de las presiones parciales de Dalton, la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles, la de Gay-Lussac o la ley de Graham. Esta última, la

que el agujero inferior no puede quedar tapado, que el bolígrafo quede flotando prácticamente sumergido, una vez tapado el agujero superior. Cuando lo hayas conseguido cierra la botella y ya tendrás tu lu-

menta lo que provoca que entre más agua en el «cuerpo del buzo», lo que disminuye el empuje (y aquí aparece otra vez el pesado de Arquímedes) y hace que el buzo descienda.

¿y si respira oxígeno puro? La alternativa de respirar nitrógeno puro no se contempla por motivos obvios.

menos «popular» de las citadas, se refiere a la velocidad de difusión de las moléculas de un gas.