Vízügyi Közlemények, 1958 (40. évfolyam)

1. füzet - VI. Dr. Papp Szilárd: Fúrt kutak korrozió elleni védelme

Fúrt kutak korrózió elleni védelme 99 Eszerint az elektronok átvételekor egyidejűleg ferrohidroxid is keletkezik, amely a jelenlevő csekély koncentrációban feloldódik. A vas a hidrogénionkoncentráció hatására tehát csak addig oldódhat fel, amíg vagy ferrohidroxiddal telítődik az oldat, vagy pedig a képződött hidrogén az egész vasfelületet bevonja, mivel ez utóbbi esetben a hidrogénionok nem vehetnek át a vastól több elektront, tehát nem válhatnak ki, és újabb vasionok sem léphetnek a vasból a vízbe. Ilyen esetben azt mondjuk, hogy a vas polarizálva van. Hidrogénpolarizáción tehát azt az állapotot értjük, amikor az oldatba menő vas vagy fém felületét hidrogénhártya borítja, és ennek folytán a fém az elektrokémiai oldásnak ellenáll. Mindazok a külső körülmények — hőmérsékletemelkedés, nyomásváltozás stb. —, amelyek a víz hidrogénionkoncentrációját megváltoztatják, a (4) egyenlettel jellemzett folyamat kialakulását is befolyásolják, és ezáltal megváltoztatják a hidrogénhártya tartósságát is. Ha a víz p

H értéke csökken, tehát szabad szénsavtartalma nő, agresszív hatása is emelkedik. Ez olyképpen következik be, hogy a hidrogénionkoncentráció növekedésével a fém felületén kivált atomos hidrogén molekuláris hidrogénné alakul át: 2H = H

2, vagyis hidrogénmolekulák gázbuborékai keletkeznek és hidrogénfejlődés közben felszabadulnak. Ekkor a fém oldódása a hidrogénionkoncentráció nagyságával arányosan továbbfolytatódik. Az a hidrogénionkoncentráció, amelynél gyakorlatilag megindul a vasoldódás 7,6 p

H értéknek felel meg. 7,7 p

H értéknél már alig észlelhető, bár tulajdonképpen itt is megindul, csupán a keletkező polarizáló hidrogénhártya akadályozza meg a további oldódást. Gyakorlatilag tehát a 7,7 vagy nagyobb p

H értékű vizeket szabad szénsavtartalmuk alapján nem tekinthetjük vasra agresszíveknek. A hidrogénpolarizáció bekövetkezésének azonban feltétele az is, hogy a víz ne tartalmazzon oldott oxigént. Oldott oxigén jelenlétében egészen más irányban alakulnak a víz agresszív tulajdonságát meghatározó folyamatok. Ha a víz oldott oxigént tartalmaz, a keletkezett atomos hidrogénhártya oxidálódik, vagyis a vas depolarizálódik. A polarizációval ellentétben tehát a depolarizáció az atomos hidrogénhártya eltűnéséből áll. Ha a teljesen polarizált fémfelületet körülvevő víz oldott oxigént tartalmaz, a vas felületén felgyülemlett atomos hidrogén vízzé oxidálódik, és nem védi meg a vas felületét a további elektronok átadásától, illetve az oldódástól. Az esetleg feleslegben jelenlevő oxigén oxidáló hatása még az oldott fémionokra is kitérj edhet. Vas esetében az oxigén az oldáskor keletkezeti ferrohidroxidol ferrihidroxiddá oxidálja, amely rozsda formájában válik ki a vízből : 2Fe(OH)

2 + О + H

20 = 2Fe(OH)

3 Csekély mennyiségű oxigén jelenlétében a ferrovegyületek oxidálására nem kerül sor. így azokban a vizekben, amelyek oxigént nem, vagy csak alig tartalmaznak — és ilyenek a fúrással feltárt vizek —, folyamatosan oldódik a vas. Ilyenkor kétértékű vasionok mennek oldatba, de oxigén hiányában nem oxidálódnak rozsdává. /1 kutak vascsövezetének oldódása folytán a vizek vastartalmúakká válnak, felveszik a vasas víz minden kellemetlen tulajdonságát. A leírt korróziós folyamat játszódik le fúrott kútjaink több mint 65%-ában és erre vezethetők vissza vizük ipari és ivóvízellátás céljára való felhasználásának nehézségei. A kutak élettartama csökken, amiből népgazdasági kár származik.