Hidrológiai Közlöny 1954 (34. évfolyam)
9-10. szám - Dr. Papp Szilárd: Fúrt kutak korróziója és a védekezés módja
!fJ f6 Hidrológiai Közlöny. 34. évf. 1954. 9—10. sz. Papp Sz.: Fúrott kutak korróziója ivó, illetve az ipari vízellátást nagy mértékben megnehezíti, sőt bizonyos vonatkozásokban teljesen lehetetlenné teszi. így pl. Szabolcs megyében 373 kút vizsgálata alapján a fúrott kutaknak kereken 88 százaléka nem használható fel. Erősen vastartalmúak még a fúrott kutak vizei Bács, Somogy, Szolnok és Heves megyében is, ahol számuk több mint 70 százalékot ér el. A 2656 fúrott kút elkészülésének időpontjában végzett vizsgálatok alapján megállapíthatjuk, hogy országos átlagban a kutaknak kereken 65 százaléka sem ipari, sem használati víz szempontjából meg nem engedhető mennyiségű, vagyis 0,5 mg/l-nél több vasat tartalmaz. Bélteky Lajos kartársunk az 1952. évben készített 378 mélyfúrású kút általunk végzett vegyvizsgálati eredménye alapján megállapította, hogy 0,5 mg/l-nél nagyobb vastartalom szempontjából az elkészült kutak 69,1 százaléka esett kifogás alá. Megállapításai jól megfelelnek a nagyobb országos átlagnak. A lakosság nagy része, ha csak ivóvízellátás biztosításáról van szó, a víznek kellemetlen fémízét megszokhatja és a vizet fogyaszthatja, ami ellen egészségügyi szempontból kifogás nem emelhető. Népgazdasági szempontból azonban szinte felbecsülhetetlen az a kár, amire fúrott kutaink vastartalma utal. Elvégzett vizsgálataink szerint ugyanis kútjaink túlnyomó részében a vas nem tekinthető rétegeredetűnek, vagyis nem a víztartó rétegből származik, hanem a víz agresszív hatásának következtében a fúrott kutak vascsövezetéből oldódott ki. Fúrott kutak esetében a víz agresszív hatása többnyire a víz szabad szénsav tartalmára, az ezzel összefüggésben álló pH értékére és oldott oxigén tartalmára vezethető vissza. A szabad szénsavnak a szerepe a víz hidrogénionkoncentrációjának a növeléséből áll, mert ahhoz, hogy a vas oldatba menjen, mindig egy bizonyos hidrogénionkoncentrációra van szükség. Ha a hidrogénionkoncentráció csekély, a vas oldása nem fog bekövetkezni. Növekvő hidrogénionkoncentráció esetében pedig az oldatbamenő vas menynyisége, illetve a vas oldási sebessége a hidrogénionkoncentrációval arányosan fog növekedni és állandó folyamatos vasoldást fog előidézni, ha meghaladja a mész-szénsav egyensúlynak, illetve a tartozékos szénsavnak megfelelő hidrogénionkoncentrációt. Különösen ezek a vizek fognak vasra gyakorolt erős támadó hatásukkal kitűnni. A tartozékos szénsav és a víz kalciumhidrogénkarbonát tartalma, illetve karbonátkeménysége között fennálló összefüggésből kitűnik, hogy a lágy, többnyire sószegény vizek azok, melyeknek tartozékos szabad szénsav tartalmuk csekély, tehát a vízben jelenlévő kevés szabad szénsav is ezt könnyen túllépheti. Ezért elsősorban a lágy, sószegény vizek rendelkeznek erősen agresszív tulajdonságokkal. Nagy karbonátkeménységű vizek pedig, melyeknek tartozékos szénsav tartalmuk nagy, csak ritkábban viselkednek agresszíven, mivel szabad szénsav tartalmuk csak ritkán lépi túl a tartozékos szénsav mennyiségét. Ezért tehát a víznek vasra és egyéb fémekre gyakorolt agresszív hatásának az előidézésében a karbonátkeménység jelentős szerepet játszik. Természetesen azonos karbonátkeménységű vizek különböző szabad szénsavtartalom mellett a vassal és fémekkel szemben különbözőképpen viselkednek. Egyedül tehát a víz karbonátkeménységének a megjelölése az agresszív hatás mértékének szempontjából még nem elegendő, de már fontos következtetések levonására szolgálhat, mert ha a víz lágy, már föl lehet tételezni, hogy agresszív hatás szempontjából a legveszélyesebb vizekhez tartozhat. Vonatkozik ez különösen azokra a lágy vizekre, amelyek még emellett sószegények is. Ezért tehát fúrott kutakkal feltárt lágy és sószegény vizek mind vasra, mind egyéb fémekre különös mértékben agresszíveknek tekinthetők. Az agresszív hatás megítélésénél figyelembe kell vennünk, hogy a fúrott kutakkal feltárt vizek egy része több szabad szénsavat tartalmaz, mint amennyi a mész-szénsav egyensúlynak megfelel. Míg ezen felesleges szabad szénsavnak csupán csak egy része lehet mészre agresszív, addig vassal, illetve fémekkel szemben egész mennyisége támadóan viselkedhetik. Ha foglalkozni kívánunk vizeink vastartalmának csökkentésével, illetve fúrott kútjaink időelőtti tönkremenetelének elkerülésével, meg kell ismerkednünk a szabad szénsavnak, vagyis a hidrogénionkoncentrációnak a korrózió előidézésében betöltött szerepével, mely a következőkben nyilvánul meg. Minden fémnek, úgy a vasnak is bizonyos mértékű oldási tenziója, potenciálja van, ami alatt azt a törekvését értjük, hogy a fémes állapotból ionos állapotba, azaz oldatba menjen át. Mindazok a fémek, amelyek folyadékkal, vízzel kerülnek érintkezésbe, tehát, amelyek ionokkal vannak körülvéve, elektronok átadásával ionos állapotba, azaz oldatba képesek menni. Az elektronok átvételére a hidrogénionok éppen gyors mozgásuk következtében kiválóan alkalmasak és ezért a fém oldódása legkönynyebben vízben megy végbe, ahol hidrogénionok mindig vannak jelen. Az elektronok átvételekor a vízben lévő hidrogénionok pozitív töltései közömbösülnek és mint töltéssel nem bíró hidrogénatomok a vas felületén felgyülemlenek, a vas pedig ferroionok formájában oldatba megy a következőképpen: Fe + 2H + + 20H~~ = Fe + t + 20H~ + 2H 1. Az 1. egyenlet szerint a töltések kicserélődésekor egyidejűleg ferrohidroxid is keletkezik, mely a jelenlévő csekély koncentrációban meglehetősen oldódik. A vas feloldódása a hidrogénionkoncentráció hatására tehát csak addig mehet végbe, amíg vagy az oldat ferrohidroxiddal telítődik, vagy pedig a képződött hidrogén az
