Hidrológiai Közlöny 1961 (41. évfolyam)

6. szám - Frank Miklós: Lukács-fürdő és Balatonfüred ásványvizeinek katalytikus hatása

Frank M.: Lukács-fürdő és Balatonfüred ásványvizei Hidrológiai Közlöny 1961. 6. sz. 515 A bontás-többlet értékének kiszámítására előbb a monomolekuláris reakciónak megfelelő értékeket határoztuk meg : x

2 = a

2( l—e~

c

t) ezeket a mért értékekből rendre levonva, megkaptuk a bontás-többlet értékeit. A következő lépés az óránkénti mérések ,,C" értékének kiszámítása volt. Az eredményből megállapítható, hogy ezek nem állandóak, hanem Ct = — [In a — In (a • z szerint az idővel exponenciálisan csökkennek. q hányadost <1 = Ct C

t+

1 Ct Ct t+ 2 /J7T Ct + 3 alapján számítjuk ki. Az egyes meghatározások C értékeiből nyert q hányadosok középértékét használjuk további számításainkhoz. A q hányados és az óránkénti mérés sebességének szorzata — qCi, q

2Cn, q

aCin, q

lCiv — adja azokat a C értékeket, amelyek az elméletileg közvetlenül a reakció megkezdése után vannak jelen. A méréssel közvetlenül nyert C értékeket számítással ellenőriztük és jó megegyezést találtunk. Az órás bontás-többlet reakcióegyenletéből segítségével kiszámíthatjuk hány óra múlva szűnik meg a bontás-többlet. A K. H. reakció egyenlete két tényezőből áll, — az első órában végbemenő x

1 bontás-többletből és a monomolekuláris reakció szerint kiváló x

2-ből. yüt _C'

2f x = a

1( 1—e / + a

2(lSzembe állítva a számított x°/

0 értékeket a közvetlen meghatározással nyert x% értékkel, jó megegyezést találtunk. Az óránkénti mérések értékei között 0,1—0,2%, a naponkénti mérések között 1% voi-t a maximális eltérés. Az ásványvíz K. H.-ának időtartamáról felvilágosítást nyújt a katalízis időbeli lefolyása és reakció sebessége. A reakció-sebesség két tényezőből tevődik össze : 1. a néhány óra alatt nagy kezdeti sebességgel lefolyó az idővel exponenciálisán csökkenő reakcióból, és 2. a napok alatt végbemenő kis sebességű monomolekuláris reakcióból : da; dT da^ át + dx

2 dí Az eredmények összefoglalásakor felvetettem a kérdést : vajon a megállapított matematikai összefüggések általánosak-e, és más ásványvizekre is érvényesek ? Felfogásom szerint lehetnek ugyan eltérések az egyes ásványvizek reakció sebességében, de nem a lefolyás szabályszerűségében. (Különböző lehet az azonos pályán haladó vonatok menetsebessége, de a pálya adottságai állandóak.) Kívánatosnak jeleztem ennek tisztázására más hazai ásványvizek K. H.-nak meghatározását és a szükséges számítások elvégzését. Ezeknek a vizsgálatoknak a végrehajtására csak nagysokára kerülhetett sor, amikor az Országos Reuma és Fürdőügyi Intézet keretében megnyíltak azok a lehetőségek, amelyek a vizsgálatok elvégzésének előfeltételeit biztosították. Több éven keresztül számos alkalommal szálltunk ki a vizsgálandó forrásokhoz. Könnyen szállítható, kis helyet elfoglaló ládába került a K. H. vizsgálatokhoz szükséges laboratóriumi felszerelés. Az első 4 órában az óránkénti méréseket a helyszínen végeztük : a folytatólagos napos méréseket 10 napon keresztül az otthoni laboratóriumban folytattuk. A budapesti Lukács-fürdő vize mellett sorozatosan vizsgáltuk a balatonfüredi Kossuth Lajos forrás vizének K. H.-t is. A mérési módszer A kísérlethez egy literes becsiszolt üvegdugós edényeket használtunk. A forrásvízzel az üvegeket a kísérlet megkezdése előtt többször átöblítettük. A lemért mennyiségű ásványvíz minden 100 miéhez 4 ml friss 1%%-os H

20

2 oldatot adtunk. Az ásványvíz által el nem bontott H

20

2 mennyiségét n/10 KMn0

4-al határoztuk meg 20%-os H

2S0

4-el való savanyítás után. Közvetlenül az összeöntés után meghatározva a KMn0

4 fogyasztást kaptuk a kezdeti értéket. A kezdeti értékekből levonva a kísérlet folyamán talált értékeket, nyertük n/10 KMn0

4 milliliterekben az ásványvíz által elbontott H

20

2 mennyiségét. Egy meghatározáshoz 52 ml keveréket használtunk fel. A kapott értékeket az áttekinthetőség kedvéért a kezdeti értékre vonatkoztatva %-ban fejeztük ki. A meghatározásokat a kijelölt időpontban percnyi pontossággal kezdtük meg. Minden alkalommal három mérési sorozatot állítottunk be. Az egyes meghatározások között az — edényeket — szobahőmérsékleten, sötét helyen tároltuk.* A Lukács-forrás vizének K. II.-a 1953-tól öt éven keresztül végeztünk tíz kísérletsorozatban K. H. meghatározásokat. Vízhőmérséklet : 59,0 C° Az ásványvíz vegyi összetétele:* Egyenérték mg. % Kálium 16,5 2,01 Nátrium 143,1 36,73 Ammónium 0,5 0,18 Kalcium 155,8 46,01 Magnézium 31,0 15,06 343,9 99,99 Klorid.. 140,0 23,29 Bromid 0,13 0,01 Jodid 0,069 — Fluorid 2,40 0,70 Szulfát 182,1 22,34 Hidrogénkarbonát 555,1 53,65 Szulfid 0,14 0,04 879,93 100,03 * Elemezte: Dr. Papp Sz.—Kellner, 1951. * A számítások leegyszerűsítésére, kérésemre, Magony Ilona fizikus, tudományos kutató, nomogramokat dolgozott ki. A laboratóriumi munkát éveken keresztül Beöthy Zsigmondné végezte. Munkájukért e helyen fejezem ki köszönetemet.