Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)
4. szám - Péntek Kálmán–Szunyogh Gábor–Veress Márton: A keveredési korrózió egyenleteinek algebrai megoldása
PÉN TEK K. - SZUNYOG1I G. - VERESS M.: A keveredési korrózió 237 2 2+3BC A = B C (36) alakba. Kézenfekvő, hogy az egyenlet mindkét oldalából gyököt vonjunk, de ez csak akkor végezhető el, ha a jobb oldalon álló mennyiség nem negatív, azaz ha o C (37) Bebizonyítható, hogy B és C kifejezéseiben szereplő paraméterek bármilyen (fizikailag lehetséges) értéke mellett a (37) feltétel teljesül, így az V C (38) összefüggést nyeijük. Visszatérve A, B és C eredeti, a (29), (30) és (31) által definiált alakjára, egyenlet-rendezés után a maximális korróziót eredményező keveredési arányra az alábbi végképletet nyeijük: 1 n_ y i -y 2 _2 i 2 + 6a ——— 6 x, — ŰT^2 yi' (39) A (39) alkalmazására példaként tekintsünk két olyan t\ = t 2= 10° C hőmérsékletű oldatot, melyek egyike x, = 100 mg/liter, másika x 2= 200 mg/liter kalcium-karbonátot tart oldva. Milyen arányban kell kevernünk ezeket, hogy agresszivitásuk maximális legyen? / = 10° C-hoz K t = 0,0496 kg 2/m 6 tartozik, a = 0,44. A(10)és(ll) számszerűsítése szerint y Y =0,44-100 + y>2 = 0,44 • 200 + 100 j 0,0496 200 3 = 64,1 mg/liter, 249 0,0496 mg/lite r A fenti adatokat a (39)-be helyettesítve n m = 0,59 adódik. Tehát n, = 59 %, n 2= 41 % keverési arány mellett kapjuk a legnagyobb oldóképességet. A (22) ill. a (39) segítségével számos karsztológiai feladat kvantitatív vizsgálata végezhető el. A továbbiakban rövid áttekintést adunk azokról a karsztos folyamatokról, melyek kapcsolatba hozhatók a keveredési korrózióval. 5. Példák keveredési korrózióval létrejött karsztjelenségekre Keveredési korrózió valamely karsztterület mindazon pontján előfordulhat, ahol lehetőség van eltérő koncentrációjú ill. hőmérsékletű karsztvizek keveredésére, ezért számos karsztforma kialakulását keveredési korrózióra vezethetjük vissza. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a keveredési korróziós formakincs kialakulásának folyamata közvetlenül nem követhető nyomon (a keveredésből származó fölös, ú. n. agresszív széndioxid mérése általában nem lehetséges), mert a keveredés rendszerint a kőzettömegek belsejében, ember számára nem elérhető területeken zajlik. A keveredési korrózió hatását ezért elsősorban olyan karsztformák jelenlétével tudjuk kimutatni, amelyek másképp nem alakulhattak volna ki. A szóban forgó karsztformák a keveredés helyszínének elhelyezkedése szempontjából két csoportra oszthatók. Az első csoportba azok tartoznak, melyek kialakulásuk idején vízzel teljesen ki voltak töltve és közvetlen környezetüket nem korrodált kőzetrészek alkotják. Kioldódásukhoz szükséges agresszív széndioxid tehát helyben keletkezett. Ide sorolható pl. a gömbüstök és a vakkürtők, melyeket Bögli A. (1963) a keveredési korrózió vezérformáinak nevezte, hiszen kialakulásukban szerinte csak ezzel a hatással lehet számolni. (Agresszív víz környezetétől izoláltan egyébként az u n. kondenzvíz korrózió során is megjelenhet, de e mechanizmus csak vízzel nem teljesen kitöltött földalatti üregekben lehetséges. (MüllerP. 1974, Szunyogh G. 1982). A másik csoport karsztformái a helyben fejlődött agresszív széndioxidon kívül máshonnan érkező (telítetlen) karsztvíz hatására is oldódhattak. Alább áttekintjük azokat a karsztformákat, melyek az első csoportba sorolhatók. a. Elszigetelt üregek a leszálló karsztvíz övében. A karsztosodó kőzetek felszínén beszivárgó vizek néhány deciméteres (Balázs D., 1969) de legfeljebb 15-20 méteres (Jakucs L., 1971) út megtétele után telítődnek, és a leszálló karsztvíz övében további oldóhatást már nem képesek kifejteni. Mégis kialakulhatnak kisebb üregek e zónában ott, ahol tektonikai törések, vetők metszik egymást, mert a repedések mentén mozgó, különböző széndioxid tartalmú vizek keveredve ismét agresszívvé válnak (3.e ábra). b. Üregesedés az áramló karsztvíz zónájában. Az áramló karsztvíz zónájában a felülről leszivárgó és az oldalirányban áramló karsztvizek keveredése számos helyen bekövetkezhet, ezért a keveredési korrózió itt fejti ki leghatékonyabban hatását (Bögli A., 1963). Ez az oldódás az adott karsztterület fejlődésének legkülönbözőbb időszakában, következésképp igen eltérő körülményei között mehet végbe. Kezdetben vízutánpótlódás csak különböző vízvezető pályák (törések, réteglapok, vetők) mentén zajlik (Veress M, Péntek K, Horváth E. T., 1992), a korróziós folyamat előrehaladtával azonban már a kialakult üregek is vízvezető csatornákként működhetnek, kiszélesítve a keveredési lehetőségeket (3. g., h., i. ábra). c. Keveredési korrózió karsztforrások közelében. Igen jelentős a keveredési korrózió szerepe a fonásbarlangok kialakulásában, ugyanis a különböző pályákon érkező karsztvizek keveredési pontjai legnagyobb gyakorisággal a vízkilépési helyeken fordulnak elő (3.f. ábra).
