Hidrológiai Közlöny 1949 (29. évfolyam)

1-2. szám - CSAJÁGHY GÁBOR: A hévízi gyógyiszap kémiai, fizikai és termofizikai vizsgálata

A vízkapacitás meghatározásánák az ad jelentőséget, hogy ha nincs a gyakorlatban kialakult adatunk arranézve, hogy mennyi a peloid víztartalma a göngyölési állapotnak legjobban megfelelő konzisztencia mellett, akkor ezt a víztartalmat a vízkapacitásból kiszámíthatjuk. Souci szerint göngyölésre-kész állapotban akkor van az anyag, ha annak víztartalma a vízkapacitás 80%-a. A mi esetünkben ez 42.5% víztartalomnak felel meg. Ezért vonatkoztattuk az összes használatra-kész állapotra megadott adatokat 42.5% víztartalomra. Üledéktérfogat. Az a térfogat, amelyet 1 g anyag (szárazanyagra számítva) feles mennyiségű vízzel elkeverve ülepedés utóm, elfoglal. Ez is függ az előzetes kiszárítás fokától, éppúgy mint a vízkapacitás. A vizsgálathoz vett minta nedvességtartalma: 4.3%, az üledéktérfogata: 1.90. Az eredteti, természetes állapotban levő mintánál: nedvesség 84.5%, az üledéktérfogat. 7.5 cm

3 Duzzadásfok. Megadja, hogy hányszor nagyobb a peloid üledéktérfogata természetes állapotban, mint ugyanaz teljesen kiszárított állapotban. A duzzadásfok is, mint az előbbiek, függ az előzetes kiszárítás fokától. A vizsgálathoz vett légszáraz, 4.3% nedvességtartalmú minta duzzadásfoka: 112, az eredeti, 84.5% vizet tartalmazó minta duzzadásfoka: 4.43. A duzzadásfok, üledéktérfogat és vízkapacitás egymással bizonyos mértékig összefüggő jelenségek, amennyiben mindhárom kialakulását a jelenlévő erősen duzzadt, hidrogélek minősége és mennyisége szabja meg. Különösen az iszap szerves anyagainak van itt nagy szerepe, mivel ezek legnagyobbrészt rendkívül hidrofil sajátságú anyagok és több-kevesebb vízmolekulát kötnek meg felületükön orientált helyzetben. Ha szárítással Eltávolítjuk a vizet, úgy kolloid tulajdonságaik irreverzibilis módon megváltoznak és az elvont víznek csak egy részét képesek újra felvenni. Ez természetesen megfelelő módon jelentkezik a vízkapacitás, üledéktérfogat és duzzadásfok csökkenésében, mint ahogyan azt a fenti kísérleti adatok is bizonyítják. Szemcsenagyság. Az anorganikus anyagok szemcsenagyságát nagyobbmennyiségű szerves anyagok jelenlétében kielégítő pontossággal meghatározni nem lehet, ezért csupán azt vizsgáltam, hogy a durvább frakciókra mennyire volt kedvező az őrlés és szitálás hatása. A vizsgálatokból kitűnt, hogy az 1 mm-nél nagyobb átmérőjű szemcsék teljesen eltűntek. Az 0. K. I. vizsgálatai szerint az eredeti, őrletlen anyagban ezek mennyisége 1.8 volt. A 0.2 mm-nél nagyobb szemcsék mennyisége 13.33%-ról 5.16%-ra csökkent. Tehát az őrlés hatása igen kedvező volt. Termofizikai vizsgálatok. Fajhő. Az a hőmennyiség granunkalóriákban kifejezve, amely szükséges ahhoz, hogy 1 g anyag hőmérsékletét 1 C°-kal félemelje. A hévizi iszap fajhője használatra-kész állapotban, tehát 42.5% víztartalom mellett: 0.563 kalória. A szárazanyag fajhője: 0.241 kalória. Hőkapacitás. Megadja, hogy hány grammkalória szükséges ahhoz, hogy 1 cm

3 anyag hőmérsékletét 1 C°-kal felemeljük. A hőkapacitás számszerűleg kiadódik a fajhő és fajsúly szorzatából. A hévizi iszap hőkapacitása használatra-kész állapotban: 0.850 kalória, a szárazanyag hőkapacitása: 0.586 kalória. Hövezetőképesség. Hővezetés alatt a hőátadásnak azt a fajtáját értjük, amikor az a részecskék elmozdulása (konvekció) nélkül történik. Mértékegység-e a hövezetőképesség: az a grammkalóriákban kifejezett melegmennyiség, amely a közeg 1 négyzetcentiméterén keresztüláramlik, ha rá merőleges irányban a hőfokesés 1 C°. A hévizi iszap hővezetőképessége használatra-kész állapotban, tehát 42.5% víztartalom mellett: 0.0017 kalória. Hőtartóképesség. Különböző termikus tulajdonságok (hövezetőképesség, hőkapacitás, konvekció) eredője és a peloid azon képességét fejezi ki, hogy miként tudja melegét visszatartani. Számszerűleg pedig megadja, hogy egy 1 cm élhosszúságú kocka hőmérséklete hány másodperc alatt változik meg 1 C°-kal, ha másodpercenkint a hőelvétel, vagy hőhozzáadás, az illető anyag hövezetőképessége által megszabott kalóriáival egyenlő. A hőtartóképesség t'ulajdonképen a kihűlési (felmelegedési) sebesség mértéke, tehát egy időmérték. Minél nagyobb valamely anyag hőkapacitása és minél kisebb a hővezetőképessége, annál több idő kell hőfokának megváltozásához, annál nagyobb tehát a hőtartóképessége. A hévizi iszap hőtartóképessége használatrakész állapotban, tehát 42.5% víztartalom mellett: 502 stec. Ez azt jelenti, hogy a hévizi iszapból egy 1 cm élhosszúságú kocka 502 másodperc alatt hűl le 1 C°-kal, ha a másodpercenkinti hőelvétel 0.0017 kalória. A fentiekben definiált fizikai tulajdonságok igen fontos fiziológiai hatásokat szabnak meg. Így például a peloidok „közömbös pontja" és „elviselhetőségi határa" jóval magasabban van mint a vízé. Ez azt jelenti, hogy kb. 3 C°-kal lehet magasabb a peloid hőmérséklete mint a vízé s mi egyenlő melegnek érezzük mindkettőt. 50 C°-u vizet már nehezen és csak kisebb felületen tudunk rövidebb ideig elviselni, peloid-göngyöléseket pedig 55 C°, sőt ezen hőfok feletti hőmérséklettel is alkalmaznak. A peloidoknak ezt a sajátos tulajdonságát az okozza, hogy a peloid részecskéi igen nehezen mozognak. A víznél a hőkicserélődés összehasonlíthatatlanul gyorsabb, mivel a vízben fellépő konvekció mindig újabb és újabb meleg részecskéket szállít a test felületére és azt állandó magas hőfokon tartja. Peloidfürdőben vagy göngyölésnél pedig egyensúlyi állapot lép fel a test és a vele közvetlen érintkező peloidréteg között és a hőátvittel elsősorban hővezetés által történik s csak kisebb mértékben konvekció útján. Hasonló okai vannak, hogy a hideg vízfürdőt mindig hidegebbnek érezzük, mint az ugyanolyan hőfokú peloidfürdőt, vagy göngy ölést. Itt a folyamat fordított irányú: nem a hőátadás, hanem a hőelvétel történik kíméletesen a hővezetés által megszabott mértékben. Nagy hatása van az iszap termikus tulajdonságaira a mintegy 20%-ot kitevő szerves anyagnak. Ezek a szerves anyagok, mint említettem, erősen duzzadt hidrogélek alakjában vannak jelen 'S ezáltal akadályozzák a konvekciót, azonkívül nagy mennyiségű vizet kötnek le. A víz hővezetőképessége konvekciómentes állapotban igen kicsi: 0.0013. Ehhez járul még, hogy a szerves kolloidok kapillárisai gáznemű anyagokat is zárnak magukba, amelyeknek Folytatás a 30. oldalon. 27