Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

2. szám - Dr. Frank Miklós: Kísérletek az ásványvizek biológiai aktivitásában bekövetkező változás kifejezésére

Dr. Frank M.: Az ásványvizek biológiai aktivitása Hidrológiai Közlöny 1958. 2. sz. 11/.1 Kitűnik azonban, hogy az első órák alatt több hydrogénhyperoxid bomlik el, mint amennyinek a monomolekuláris reakció szerint szabad lett volna elbomlania. A K. H. látszólag kezdetben nem monomolekuláris jellegű. Ennek magyarázatára feltételeztem, hogy az első órák alatt több H

20

2 bomlik el és a szabályszerűség akkor nyilvánult meg, ha a kezdeti bontástöbblet értékét levonjuk. Feltevésemet számításokkal sikerült bebizonyítani. A K. H. reakció egyenlete két részből tevődik össze, az első órákban végbemenő bontástöbbletből, amely exponentiális jellegű (a;,) és később a monomolekuláris reakció szerint kiváló ac

2-ből. Az a^-ből számítás útján kapott c értékei az idővel exponenciálisan csökkennek q hányados szerint, q közép értéke, a geometriai haladvány quotiense 1,3, ha az időt órákban mérjük. Ha az időt napokban fejezzük ki, akkor a quotiens 1,3

2

4 = = 542,7. Ha a bontástöbblet folyamatának reakció egyenletét fel akarjuk állítani, akkor a monomolekuláris reakció egyenletébe a constans C helyébe az időtől függő ^^f

t helyettesítendő. A bomlástöbblet reakció egyenlete : —^— = — log ———. 542,71 t &a

x — x

x Ebből az elbontott H

20

2 többlet 1 x

l = o, 1 20542, A monomolekuláris reakció egyenlete: 1 , ao c = — log . t (t

2 X

2 Ebből a monomolekuláris reakció szerint elbomlott H

20

2 mennyisége : x

2 = a

2 (l — ) v A K. H. reakció egyenlete tehát X — X\ -}- x

2 azaz a, 1 1 10 542,7' + a

2( 1- --) nf

2' Ezek szerint a reakció lefolyása matematikailag kifejezhető szabályszerűséget mutat. A K. H. reakciósebessége hasonlóképpen két tényezőből tevődik össze. Az exponenciális nagy kezdeti sebességgel induló és pár óra alatt lezajló reakcióból és a monomolekuláris kis sebességű, napokig tartó reakcióból (1. ábra). A I. görbe az órásmérések reakciósebességének gyors esését tünteti fel. A II. görbe a monomolekuláris reakció sebességének lassú csökkenését ábrázolja. A kétféle reakciósebesség összegét a III. görbe mutatja, amelyből kitűnik, hogy az exponenciális reakció sebessége a negyedik óra után megszűnik és a továbbiakban 1001 1 -j— az elbomlott többlet folyamatinak reakció sebessége aj, út úx út o monomolekuláris reakció sebessége az / és II. eredője, -tói kezdve M ~ // 0 113* órák 1. ábra a K. II. reakciósebességét a monomolekuláris reakció szabja meg. Az elvégzett vizsgálatok felvilágosítást nyújtottak arról, hogy az ásványvíz biológiai tulajdonságainak megváltozása során milyen matematikai összefüggések szerint változik meg egyik tényezője, az ásványvíz katalitikus hatása. Különböző szerzők egyértelmű megállapítása szerint az ásványvíz öregedése közben létrejövő állapotváltozás a növények fejlődésére gyakorolt hatás megváltozásával jár. A jelenséggel foglalkozó szerzők megkísérelték ugyan, hogy a hatás változását valamilyen feltevéssel magyarázzák, de még kezdeményező lépés a szemünk előtt lezajló biológiai változás exaktabb formában történő kifejezésére nem történt. A K. H. reakció egyenletének vizsgálata során kaptunk mélyebb betekintést a reakció lefolyásának matematikailag kifejezhető szabályszerűségébe. A K. H. egyik tényezőjének hatása intenzív, de néhány óra alatt megsemmisül, a másik tényező lassú, napokig elhúzódó bontást okoz. Ezek ismeretében közelfekvő volt az a gondolat, amely a labilis és stabilis faktor magyarázatára, ill. helyettesítésére az exaktabb matematikai kifejezésmódot alkalmazza. A rövid élettartamú labilis faktor kifejezhető az exponentiális jellegű (Xi) bontástöbblet képletével; a lassan csökkenő monomolekuláris reakció (x

2) a hosszabb időn keresztül érvényesülő stabilis faktor matematikai kifejezése. A reakció sebességének egyenletéből kiszámíthatjuk, hogy a K. H. két tényezője mennyi idő alatt bomlik el. A Margitsziget-i II. számú fúrás ásványvízére vonatkoztatva az exponenciális reakció kezdeti sebessége 91,05%, a második óra végén 24,48%, harmadik óra végén 8,38%, a negyedik óra végén 0%. Ezzel szemben a monomolekuláris reakció sebessége az első nap végén 6,59%, öt nap múlva 4,87%, tíz nap múlva 3,34%, húsz nap múlva 1,57%, negyven nap múlva 0,35%.