Hidrológiai Közlöny 1966 (46. évfolyam)
4. szám - Dr. Balázs Dénes: A keveredési korrózió szerepe a karsztosodásban
Dr. Balázs D.: A keveredési korrózió szerepe a karsztosodásban Hidrológiai Közlöny 1966. 4. sz. 183 zük a létrejött új oldatban jelen levő C0 2 mennvi' ségeket, a következő eredményeket kapjuk: (2. táblázat). A fenti egyszerű levezetésből szemlélhetően adódik az a következtetés, hogy különböző kálói u m -ionkoncentráeiójú vizek keveredése esetén tartozékos C0 2 válik feleslegessé. Nyilvánvaló, hogy ez a C0 2 mennyiség mint agresszív széndioxid jelentkezik, amely újabb oldásra képes. Természetesen ez az új oldási lehetőség is korlátozott, mivel a létrejött C0 2 feleslegnek csak egy része old ténylegesen és kötődik le Ca(HC0 3) 2 formában, más részének meg kell maradnia az oldatban az új hidrogénkarbonátos oldáshoz járuló tartozékos C0 2 formájában. Papp. Sz. táblázatai alapján számításokat végeztem arra vonatkozólag, hogy 1—25 n.k.° karbonátmennyiségű vizek különböző keveredése esetén milyen mennyiségű tartozékos C0 2 válik feleslegessé. Ezeket a számításokat a 3. táblázatba foglaltam. A továbbiakban meghatároztam azt, hogy ezen felesleggé vált C0 2 mennyiségek az adott koncentráció szintjén milyen mennyiségű CaC0 3 feloldására képesek úgy, hogy a létrejövő hidrogénkarbonátos oldatban az oldott mész és a széndioxid egyensúlyban legyen. Ezeket a számításokat a 4. táblázat tartalmazza. Ernst L. a közelmúltban Tillmans képlete alapján olyan levezetést készített, melynek segítségével tetszőleges Ca + + koncentrációjú oldatok bármilyen arányú keveredése esetén fellépő utólagos oldás megközelítő pontossága kiszámítható [3]. Ernst próbaszámításai jó közelítő értékeket adnak Bögli A. adataihoz [2], mellyel a továbbiakban még foglalkozunk. Ernst L. képletet dolgozott ki a keveredési korrózió mennyiségi értékének a meghatározására arra a különleges esetre, amikor a két keveredő oldat Ca + + ionkoncentrációja egyenlő, de az oldatok hőmérséklete különböző. A normális karsztosodás szempontjából a keveredési korrózió hőmérsékleti komponensének lényeges szerepe nincs. Ezt az alábbi számítással igazolhatjuk : 5. táblázat Kötött co 2 Tartozékos co 2 1 1 20 nk°-ú, 10 C°-os oldat tartalmaz 1 1 20 nk-ú, 20 C°-os oldat tartalmaz 157,1 157,1 mg mg 78,0 mg 104,3 mg A fenti oldatok keveredés után (15 C°) tartalmaznak (2 1) 314,2 mg 182,3 mg 1 l-re átszámítva 1 1 20 nk°-ú 15 C°-os oldat tényleges igénye 157,1 157,1 mg mg 91,7 mg 90,2 mg A két oldat elegyítése után létrejött C0 2 felesleg 0,0 mg 1,5 mg A normális hidegvizes karsztosodásnál tehát keveredési korrózió speciális formája, a hőmérsékleti keveredési korrózió nagyságrendileg elhanyagolható tényező. Ebből a meggondolásból kiindulva a már említett 3. és 4. táblázatot a hazánkban középértéket jelentő 10 C°-os karsztvizekre vonatkozólag állítottuk össze. A táblázat használata 5—15C°-ú karsztvizek esetén nagyobb torzítást nem jelent, hévvizeknél azonban nem alkalmazható. A keveredési korrózió gyakorlati szerepe a karsztos pusztulásban A keveredő oldatok oldóhatásának fokozódására építkezések kapcsán már régen felfigyeltek. A cement és meszeshabarcsú vízi építkezéseknél tapasztalták, hogy az egyébként nem agresszív vizek keveredés után korróziós úton megtámadták ezeket az anyagokat. A szovjet Laptyev F. F. érdeme, hogy első ízben hívta fel a figyelmet a keveredő karsztvizek korróziós agresszivitására [6]. Már 1939-ben rámutatott arra, hogy a karszt mélyén a keveredő vizek jelentősen hozzájárulhatnak a karszthasadékok bővítéséhez, különösen nagyobb mélységekben, ahol egyébként a karsztosodás lehetőségét (karsztos üregek kialakulását) korábban nem tudtuk elfogadhatóan megmagyarázni. Laptyev nagy jelentőségű megállapítását gyakorlati példákkal nem támasztotta alá, megjegyzései hamar feledésbe mentek. Gvozgyeckij N. A. 1954-ben megjelent enciklopédikus karsztkönyvében [5] szintén kiemelte Laptyev megállapításainak karsztmorfológiai jelentőségét. A stuttgarti Karsztmorfológiai Szimpóziumon 1963-ban a svájci Bögli A. vetette fel a keveredési korrózió (Mischungskorrosion) témáját nagy feltűnést keltve. Bögli nemcsak számításokat végzett az „újonnan felfedezett" karsztosodási tényező nagyságrendjére, hanem annak hatását gyakorlati morfológiai alapon is bizonyította. Bögli szerint a keveredési korrózió csak a freatikus (karsztvízszint alatti) övben fordul elő, illetve időszakosan elöntött járatokban is, de minden esetben vízzel teljesen kitöltött üregekben. A keveredési korróziónak két jellegzetes vezérformáját emelte ki, az egyik a barlangokban gyakran látható üstszerű bemélyedés, a korróziós fülke (Korrosionskolke), a másik az ún. zsákjárat (vakjárat). Bögli szerint a tektonikus hasadékok mentén kialakult labirintusszerű „hálóbarlangok" is a keveredési korróziónak köszönhetik létezésüket [2]. Hazai vizsgálataink, megfigyeléseink arról győztek meg, hogy nem feltétlenül szükséges a keveredési korrózió érvényesüléséhez a folyamat zárt (víz alatti) járatrendszerben történő lefolyása. Elméletileg és gyakorlatilag nincs akadálya a pótlólagos oldásnak bárhol a karszt belsejében, ahol különböző kalciumionkoncentrációjú vizek találkozására van lehetőség. Ismeretes, hogy a karszt belsejében igen különböző koncentrációjú karsztvizek találhatók. Ennek számos oka lehet. A karszt belsejébe beszivároghatnak csapadékvizek vastag humuszos talajon át, ilyenkor koncentrációjuk már néhány méteres szivárgás után 25—30 n.k.°-ot is elérhet. (A. típusú karsztvizek.) Ugyanakkor a talajnélküli felszínekről beszivárgó vizek a tapasztalatok szerint 5—8 n.k.°-nál nagyobb keménységre nem
