Hidrológiai Közlöny 1957 (37. évfolyam)
1. szám - Véssey Ede–Czerny Győző: A talajvíz mozgásának vizsgálata radioaktív izotópok és nyomjelző ionok segítségével
Véssey—Czerny: A talajvíz mozgásának vizsgálata Hidrológiai Közlöny 37. évf. 1957. 1. sz. 49 amelyek a talajban természetes körülmények között egyáltalán nem, vagy csak rendkívül kis mennyiségben, nyomokban találhatók. A másik szempont az volt, hogy az ionok jelenlétét és terjedését helyszíni vizsgálattal, könynyen, költséges berendezés nélkül, igen nagy hígításban is, gyorsan és^ olcsón, vegyész jelenléte nélkül kimutathassuk. így esett választásunk a következőkben felsorolt nyomjelző ionokra. Az ország különböző területéről laboratóriumunkba érkező nagy mennyiségű talajvízminta vizsgálata kimutatta, hogy azokban az általunk alkalmazott fémionok, zavaró mértékben, a legtöbb esetben nem voltak jelen. Talán az oldhatóság, vagy más műszaki szempontból ugyan célravezetőbb lenne a talajban még ritkábban előforduló egyéb elemek sóinak használata, a gazdaságosság, a könnyű beszerezhetőség szempontjai azonban az általunk használt, következőkben felsorolásra kerülő nyomjelző elemek mellett szólnak. Ezek kereskedelmi forgalomban kapható sóinak ára kg-ként mindössze néhány forint, s a sók olcsó, technikai minőségben is alkalmazhatók. Rézszulfát. Kimutathatósága 0,01 mg/l Cu + +, azaz sóra (CuS0 4 • 5H 2Ü) átszámítva, kb. 0,04 mg/l. Ez annyit jelent, hogy 1 kg rézgálic 25 millió liter tiszta vízben feloldva, még kimutatható. Oldhatósága kedvező, hideg vízben 14,3 s. %, 25° C vízben 18,73 s. % és meleg vízben 75,4 s. % kristályos rézgálic oldódik fel. Oldata savanyú kémhatású. Cinkszulfát. Fehér kristályos por, színtelen átlátszó kristályok (ZnS0 4 • 7H 20) alakjában kerül forgalomba. Ha a kristályok sárga, vagy barna színűek, úgy a nyers készítményt vas, réz stb. szennyezi. A kristályok levegőn lassan elmállanak. Oldhatósága nagyobb, mint a rézgálicé, 1 sr. hideg vízben oldódik. Oldata hidrolízis folytán savanyú kémhatású. A cinkion tiszta vízben 5 y, azaz 0,005 mg/l Zn + + mennyiségben is kimutatható. Cinkgálicban kifejezve: 4 millió 1/1000 g ZnS0 4-7H 20. Zavaró ionok jelenlétében azonban — s ilyenekkel a talajvízben állandóan számolnunk kell — a specifikus kimutathatóság érdekében lúgossá kell tenni a közeget, miáltal a kimutathatóság határa 0,18 mg/l Zn' +-re csökken, sóra átszámítva 0,9 mg/l ZnS0 4 • 7H 20. Egy kg cinkszulfátsó 1,1 millió liter talajvíz kezeléséhez elegendő. Ilyen arányú hígításnál a talajban lévő nehézfémek zavaró hatása kiküszöbölődik. Ez a fémsó lúgos közegben megfelelőbben viselkedik, mint a rézgálic, mert nem csapódik ki. Nikkelszulfát. Smaragdzöld kristályos só, melyet az iparban galvános nikkelezésre használnak. (NiS0 4-7H 20). Oldhatósága a réz- és cinkszulfáté között van. Előnye a rézzel szemben, hogy a talajvízből, még ha az gyengén lúgos kémhatású is, nem csapódik ki. A nikkelion kimutathatósága 30 y, azaz 0,030 mg/l Ni+ + . Egy kg nikkelszulfátsó 6,6 millió liter talajvíz indikálására elegendő. Oldata szintén savanyú kémhatású. A talajban természetes viszonyok között, mint nyomelem, még ritkábban található, mint a réz és a cink. A felsorolt három szulfátsón kívül megemlítünk a teljesség kedvéért egy olyan indikátort is, melyet a Főv. Vízművek vizsgálatainál a múltban sikerrel alkalmaztak. Nátriumfluorid (NaF). Kocka alakú kristályokból álló, az előzőeknél mérsékeltebben oldódó vegyület. Egy súlyrésze 25 súlyrész hideg vízben oldódik. Levegő hatására fluorhidrogén fejlődése közben elbomlik. A fluor közismerten mozgékony, s már igen kis mennyisége is kimutatható. Alkalmazása során ügyelni kell arra, hogy a legtöbb talajvíz tartalmaz bizonyos kis mennyiségű fluort, amely a vizsgálatok értékelhetőségét zavarja. Másik hátránya ennek a vegyületnek az, hogy helyszíni vizsgálattal csak körülményesen mutatható ki, mert kimutathatóságát a szulfátionok zavarják. Ezeket tehát vizsgálat előtt el kell távolítani. Ugyanígy károsan befolyásolja a meghatározás biztonságát a fluoridoknak az a tulajdonsága,hogy a talaj 3 vegyértékű fémeivel komplexeket képez, melyekből már nem mutathatók ki. A nyomjelző ionos talajvíz indikáláshoz természetesen számos egyéb vegyszer is felhasználható. Így pl. beváltan alkalmazható a kobaltnitrát, mely azonban lényegesen drágább és nehezen beszerezhető. A báriumklorid mérgező tulajdonságú, egyébként igen jól használható só. A kálium-, vagy nátriumjpdid és nátriumbromid szintén megfelel a célnak, annál is inkább, mert a jodid és bromid anionok a talajban könnyen mozognak, s adszorpciójuk kisebb mértékű a felsorolt kationoknál, viszont ezek is drága import vegyszerek. Az ország több területén végzett számos talajvíz mozgás vizsgálatunk során az volt a tapasztalatunk, hogy a réz-, cink és nikkelfémek sói előnyösen alkalmazhatók, ezért ionjaiknak helyszíni kimutatási módszereit az alábbiakban részletesen közöljük. Réz- és cinkionok kimutatása. Mind a réz, mind a cink kimutatására kloroformos, vagy széntetrakloridos 0,001 %-os ditizonoldatot (difeniltiokarbazon) használunk. A vizsgálathoz mindössze néhány tiszta kémcső, egy kis üveg ditizonos oldat és hígított sósav szükséges. Ezekkel az egyszerű eszközökkel az ionok helyszíni meghatározása minőségileg megbízhatóan végrehajtható. A kvalitatív vizsgálathoz 8—10 ml leülepített talajvizet kémcsőbe öntünk és hozzáadunk 1—2 csepp ditizonoldatot, majd a kémcsövet mintegy y 2 percig rázzuk. A ditizonoldat rázás következtében a talajvízben igen finom eloszlású emulziós oldatot alkot, amely réz, vagy cinkionok jelenléte esetében a szerves-talajvíz rendszer szerves fázisában elszíneződve elkülönül és leülepszik a kémcső aljára. Megjegyezzük, hogy a 0,001 %-os oldat csak 1—2 napig használható, mivel az oxidáció miatt elbomlik. Ennek elkerülésére töményebb törzsoldatot kell készíteni, amely 100 ml-ként mintegy 30—40 mg ditizont tartalmaz. Ezt az oldatot sötét színű, becsiszolt dugós üvegben 1%-os kénsavoldatréteg alatt hónapokig eltarthatjuk anélkül, hogy használhatóságában csökkenne. A vizsgálatokhoz a törzsoldatból pipettázunk ki és azt a vizsgálat előtt 0,001 %-ra hígítjuk.
