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阅读下面科普短文。
潜水员背着的瓶子叫做“水肺”。“水肺”中常见的潜水呼吸气有:压缩空气、富氧压缩空气、高压氦氧混合气、高压氖氧混合气等。
压缩空气是通过压缩机将空气压缩而成,压缩前后空气中各气体的体积分数几乎保持不变。潜水呼吸气采用压缩空气时,氮气作为与氧气共存的气体,会导致潜水员出现“氮麻醉”的情况,限制了潜水的时间。因此,潜水时常使用富氧压缩空气。但是过高浓度的氧气在高压环境下会引起潜水员“氧中毒”,其他条件相同时,潜水员使用氧气体积分数不同的氮氧混合气潜水时,最大下潜深度及在此深度下的平均持续工作时间如下表所示。
氮氧混合气中氧气体积分数(%) | 最大下潜深度(m) | 平均持续工作时间(min) |
60 | 17 | 120 |
50 | 22 | 98 |
40 | 30 | 69 |
32 | 40 | 46 |
潜水呼吸气中用氦气、氖气替换氮气,可以避免出现类似于“氮麻醉”的情况,因为氦气、氖气在血液中的溶解能力都明显小于氮气。
高压氦氧混合气作为潜水呼吸气时,由于氦气热传导系数高,潜水员会出现体温过低的症状。与此同时,还因为氦气的密度过小,使潜水员在与岸上工作人员交流时声音传播受到影响。
高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免语音失真、体温过低等状况。但是氖气不容易大量获得,并且深水潜水时,氖气的密度会增大进而造成潜水员呼吸受阻而限制了其使用价值。
为了克服以上潜水呼吸气的缺陷和不足,氦氖氧混合气开始较为广泛应用。
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