La ley de Dalton en el buceo dice que cada gas de una mezcla ejerce su presión por separado, y que esa presión parcial es la fracción del gas por la presión absoluta. De ahí salen las tres cosas que condicionan una inmersión profunda: la toxicidad del oxígeno, la narcosis de nitrógeno y el límite de 40 metros con aire. Es la ley que convierte la física del buceo en una decisión: qué mezcla respiras y hasta dónde bajas con ella.
En resumen
- Fórmula: Pp = fracción del gas × presión absoluta, con Pabs = profundidad/10 + 1.
- El aire es 21 % de oxígeno y 79 % de nitrógeno (con los inertes contados como nitrógeno).
- PpO2 máxima: 1,4 bar en planificación, 1,6 bar solo como contingencia.
- La narcosis llega con PpN2 elevada, desde unos 30 metros con aire.
- La MOD sale de despejar la profundidad en esa misma fórmula.
¿Qué dice la ley de Dalton y cómo se aplica bajo el agua?
El enunciado clásico: la presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales que ejercería cada gas si ocupara solo el mismo volumen. En fórmula, P total = Pp1 + Pp2 + … + Ppn. En la práctica se usa despejada para un gas concreto:
Pp = fracción del gas × Pabs
La fracción va en tanto por uno (0,21 para el oxígeno del aire) y la presión absoluta en bar, o en ATA, la unidad clásica equivalente a 1 bar a nivel del mar. La clave: el porcentaje de cada gas no cambia con la profundidad, pero su presión parcial sí. Respiras el mismo 21 % de oxígeno a 40 metros que en superficie; lo que se ha multiplicado por cinco son las moléculas que llegan a tus alvéolos. La ley de Boyle explica esa densidad; la de Dalton reparte sus efectos gas por gas.
Tabla de PpO2 y PpN2 con aire de 0 a 50 metros
| Profundidad | Presión absoluta | PpO2 (21 %) | PpN2 (79 %) | Observación |
|---|---|---|---|---|
| 0 m | 1 bar | 0,21 bar | 0,79 bar | Referencia |
| 10 m | 2 bar | 0,42 bar | 1,58 bar | Sin efectos |
| 20 m | 3 bar | 0,63 bar | 2,37 bar | Límite CMAS 1★ |
| 30 m | 4 bar | 0,84 bar | 3,16 bar | Umbral de narcosis |
| 40 m | 5 bar | 1,05 bar | 3,95 bar | Límite recreativo |
| 50 m | 6 bar | 1,26 bar | 4,74 bar | Fuera de lo recreativo |
La lectura clave: con aire, el oxígeno no llega a 1,4 bar dentro del rango recreativo; el nitrógeno, en cambio, se cuadruplica antes de los 40 metros.
Efecto 1: toxicidad del oxígeno (Paul Bert y Lorraine Smith)
El oxígeno es indispensable y, a presión parcial alta, tóxico, en dos formas distintas.
La toxicidad sobre el sistema nervioso central, o hiperoxia de altas presiones, la describió el fisiólogo francés Paul Bert. Es aguda, aparece por encima de 1,4–1,6 bar de PpO2 y se manifiesta como crisis convulsiva tónico-clónica: en tierra sería controlable, bajo el agua es casi siempre mortal porque el buceador pierde el regulador. Puede haber avisos previos —visión en túnel, tics faciales, náuseas, mareo—, pero no son fiables ni ordenados.
La toxicidad pulmonar la describió Lorraine Smith: crónica, por exposiciones prolongadas a presiones parciales moderadamente altas (inmersiones muy largas, saturación, oxigenoterapia hiperbárica), cursa con tos, irritación traqueobronquial y pérdida de capacidad vital. En recreativo el que manda es el efecto Paul Bert.
De ahí los dos números que hay que memorizar: 1,4 bar de PpO2 para planificar y 1,6 bar solo como contingencia, típicamente una parada de descompresión en reposo. El margen no es burocracia: el frío, el esfuerzo, el CO2 y un error de dos metros adelantan un umbral que ya varía de un día a otro.
Efecto 2: narcosis de nitrógeno
El nitrógeno es inerte a nivel metabólico, no a nivel nervioso. Al subir su presión parcial se disuelve en los tejidos lipídicos del sistema nervioso y produce la narcosis de nitrógeno (nitrogen narcosis): euforia o ansiedad, reacción lenta, dificultad para calcular y para decidir.
Con aire empieza a notarse hacia los 30 metros (PpN2 de 3,16 bar) y es clara a partir de los 40 (3,95 bar). No deja secuelas y desaparece al ascender unos metros, pero mientras dura degrada lo que más necesitas abajo: el criterio. En buceo técnico se controla con la profundidad de narcosis equivalente —máximo 40 metros— sustituyendo nitrógeno por helio. No la confundas con la enfermedad descompresiva: la narcosis es efecto inmediato de la presión parcial (Dalton); la ED, gas disuelto que sale de solución al ascender (Henry).
¿Por qué el aire tiene un límite de 40 metros?
El límite recreativo de 40 metros, que en CMAS coincide con el buceador 3 estrellas (20 m para 1★ y 30 m para 2★), no lo impone el oxígeno: sale de sumar narcosis, consumo, densidad del gas y márgenes de descompresión. El oxígeno pone un límite más profundo y más brutal. Despejando en Dalton, con aire al 21 % la PpO2 llega a 1,4 bar hacia los 56 metros (6,6 × 0,21 = 1,39) y a 1,6 bar hacia los 66 metros (7,6 × 0,21 = 1,60): ahí el aire ya es hiperóxico. Entre 40 y 56 metros no te intoxica, pero te narcotiza lo suficiente como para exigir formación técnica y mezclas adecuadas.
Qué cambia con Nitrox y por qué existe la MOD
El buceo con Nitrox usa una mezcla compuesta exclusivamente de oxígeno y nitrógeno con más O2 que el aire. Subir el oxígeno baja el nitrógeno y con él la carga de gas inerte: menos saturación, más tiempo sin descompresión. La factura la pasa Dalton por el otro lado: se alcanza antes la PpO2 límite.
Por eso toda mezcla enriquecida tiene una profundidad operativa máxima o MOD (maximum operating depth), POM en los textos CMAS. Se despeja la presión absoluta:
Pabs máxima = PpO2 límite / fracción de O2, y luego profundidad = (Pabs − 1) × 10
El resultado se redondea siempre por defecto: si sale 33,75 m, se planifica a 33 m. Si dos compañeros llevan mezclas distintas, la pareja adopta la MOD más restrictiva. Y toda mezcla por encima del 40 % de O2 exige equipo certificado en servicio de oxígeno.
Ejemplo 1: PpO2 con EAN32 a 25 metros
El cálculo típico del examen de Nitrox y de cualquier manual de buceo 2 estrellas:
- Paso 1. Presión absoluta: 25/10 + 1 = 3,5 bar.
- Paso 2. Fracción de oxígeno del EAN32: 0,32.
- Paso 3. PpO2 = 0,32 × 3,5 = 1,12 bar.
- Paso 4. 1,12 < 1,4: mezcla adecuada, con margen.
La PpN2 es 0,68 × 3,5 = 2,38 bar, la que tendrías con aire a unos 20 metros: por eso el Nitrox alarga el tiempo de fondo.
Ejemplo 2: MOD de un EAN36
- Paso 1. Límite de planificación: 1,4 bar.
- Paso 2. Pabs máxima = 1,4 / 0,36 = 3,88 bar.
- Paso 3. Profundidad = (3,88 − 1) × 10 = 28,8 m.
- Paso 4. Redondeo por defecto: MOD = 28 metros.
Con 1,6 bar saldrían 34 metros, pero ese número no es para planificar: es el techo que no se cruza ni por error.
El CO2 y el monóxido de carbono: los gases que no deberían estar ahí
Dalton no distingue entre gases buenos y malos: multiplica la fracción de todos por la presión absoluta, impurezas incluidas.
El dióxido de carbono (CO2) dispara el reflejo de respirar: la sed de aire la produce su acumulación, no la falta de oxígeno. Se acumula con el esfuerzo, un regulador mal ajustado, la densidad del gas y la respiración superficial de quien intenta ahorrar aire. La hipercapnia da dolor de cabeza, disnea y agobio, y además baja el umbral de la crisis convulsiva por oxígeno.
El monóxido de carbono (CO) es la impureza clásica de una carga defectuosa: compresor que aspira sus gases de escape, aceite sobrecalentado, toma de aire mal situada. Dalton explica su peligro mejor que ninguna otra ley: una contaminación que en superficie apenas daría dolor de cabeza multiplica por cinco su presión parcial a 40 metros. El CO se fija a la hemoglobina con muchísima más afinidad que el oxígeno, así que el buceador se intoxica sin notarlo y los síntomas se confunden con narcosis. Por eso la normativa europea exige aire libre de monóxido, olores y sabores, con un máximo de 0,5 mg/m³ de aceite. Si un aire huele raro, no se bucea con él.
Siguiente paso
Dalton es una de las leyes que sostienen el pilar de física del buceo; si aún no has visto qué le hace la presión a tus pulmones, empieza por la ley de Boyle. Para llevar estos cálculos al agua, sigue con buceo con Nitrox; y para el otro lado del nitrógeno, el que burbujea al ascender, lee sobre la enfermedad descompresiva.
Preguntas frecuentes
¿Qué dice la ley de Dalton aplicada al buceo?
Que la presión total de una mezcla de gases es la suma de las presiones parciales de cada componente, y que cada gas ejerce su presión como si estuviera solo. En la práctica: Pp = fracción del gas × presión absoluta. Con aire a 30 m (4 bar), la PpO2 es 0,84 bar y la PpN2, 3,16 bar.
¿Por qué el límite de PpO2 es 1,4 bar y no 1,6?
1,4 bar es el techo de planificación en buceo recreativo y 1,6 bar el máximo de contingencia, reservado a paradas de descompresión en reposo. El margen entre ambos absorbe los errores de profundidad, el frío, el esfuerzo y la acumulación de CO2, que adelantan la crisis convulsiva.
¿A qué profundidad deja de ser seguro el aire por el oxígeno?
Con aire (21 % de O2) la PpO2 alcanza 1,4 bar hacia los 56 metros y 1,6 bar hacia los 66 metros. El límite recreativo de 40 m no lo marca el oxígeno, sino la narcosis y la descompresión, pero por debajo de 56 m el aire también es hiperóxico.
¿Cómo se calcula la MOD de una mezcla Nitrox?
Divide la PpO2 límite entre la fracción de oxígeno para obtener la presión absoluta máxima y resta 1 bar antes de multiplicar por 10. Con EAN36 y 1,4 bar: 1,4 / 0,36 = 3,88 bar, es decir 28,8 m, que se redondea siempre por defecto a 28 metros.