Theses supervised by Prof. Dr. İlyas Dehri
16 theses · Çukurova University
Nitroaromatik bileşiklerin ıslak peroksit ve elektrokimyasal yöntemle oksidasyonlarının karşılaştırılması
ÖZYÜKSEK LİSANS TEZİNİTROAROMATİK BİLEŞİKLERİN ISLAK PEROKSİT VEELEKTROKİMYASAL YÖNTEMLE OKSİDASYONLARININKARŞILAŞTIRILMASIM.Burcu GİZİRÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİKİMYA ANABİLİMDALIDanışman: Prof.Dr. İlyas DEHRİYıl:2006 Sayfa:57Jüri: Prof.Dr. İlyas DEHRİProf.Dr. Mehmet ERBİLYrd.Doç.Dr. Nermin Şimşek KUŞBiyolojik olarak degredasyona direnç gösteren ve biyodegrede olsa bile oluşanürünleri daha toksik olan 4-nitrofenol ve 2,4-dinitrotoluen maddeleri üzerindeelektrooksidasyon ve ıslak peroksit oksidasyonu yöntemlerini uygulayarakoksidasyon verimlerini karşılaştırılmıştır. Islak peroksit oksidasyonun da sıcaklık vehidrojen peroksit derişimleri değiştirilerek oksidayona etkileri incelenmiştir. Belirlizaman aralıklarında toplanan örneklerdeki kalan organik madde miktarından yolaçıkılarak reaksiyon kinetiği türetilmiştir. Islak peroksit oksidasyonunda her ikimadde için reaksiyon derecesi 0,98-1,02 arasında değişim göstermiştir.Elektrooksidasyon çalışmalarında ise oksidasyon işlemleri pH=12 de ve 1,8 Voksidasyon potansiyelinde, platin elektrotlar varlığında başlangıç organik maddederişimi değiştirilerek gerçekleştirilmiştir. Her iki yöntem karşılaştırıldığında yüksekderişimdeki nitrobileşikler için Islak peroksit oksidasyonunun hızlı ve etkili biryöntem olduğu söylenebilir.Anahtar Kelimeler: Islak peroksit Oksidasyonu, elektrooksidasyon, Nitroaromatikbileşikler.I
Yumuşak çeliğin asidik ortamdaki korozyonuna bazı organik maddelerin inhibitör etkilerinin incelenmesi
2-aminofenol (2-AF), 4-amino-m-kresol (4-AK), 6-amino-m-kresol (6-AK) ve Tiramin (TR) in 0,1 M H2SO4 çözeltisi içindeki yumuşak çeliğin korozyonuna inhibitör etkileri derişime ve sıcaklığa bağlı olarak incelenmiştir. Ayrıca polimerleşme özelliği saptanan 6-amino-m-kresol'ün elektropolimerizasyonu, platin elektrot yüzeyinde, 0,1 M Na2SO4 çözeltisinde pH 5, 7 ve 9 da gerçekleştirilmiştir. Çalışılan moleküllerin inhibitör etkinlikleri elektrokimyasal yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Orta derecede etkin inhibitör oldukları belirlenen moleküllerin, en etkin olanının TR olduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon serbest enerjileri, aktivasyon enerjileri ve sıfır yük potansiyelleri, 2-AF, 4-AK, 6-AK ve TR nin yumuşak çelik yüzeyine adsorpsiyonu fiziksel etkileşimlerle olduğunu göstermiştir.
6-amino-m-kresol polimerinin bakır ve paslanmaz çelik üzerine sentezi ve korozyon performansının incelenmesi
Bu çalışmada; bakır üzerine 6-amino-m-kresol, anilin ve anilin üzerine 6-amino-m-kresol polimeri oluşturulmuş ve bunların klorürlü ortamdaki korozyon performansı incelenmiştir. Ayrıca, paslanmaz çelik elektrot üzerine 6-amino-m-kresol sentezlenerek asidik ortamdaki korozyon performansı incelenmiştir. Polimer sentezleri için dönüşümlü voltametri (CV) tekniği kullanılmıştır. Polimer kaplanan elektrotların, korozyon potansiyelleri belirlenmiş ve AC yöntemiyle de Nyquist diyagramları elde edilmiştir. Tüm deneylerde üç elektrot tekniği kullanılmıştır. Polimer kaplanan ve kaplamasız elektrotlar için eşdeğer devre modeli önerilmiştir. Paslanmaz çelik yüzeyine sentezlenen poli-AmC ve bakır üzerine sentezlenen polianilin/ poli-AmC kaplama sisteminin önemli bir bariyer özelliği sergilediği anlaşılmıştır.Anahtar Kelimeler: Poli-6-amino-m-kresol, Bakır, Paslanmaz çelik, İmpedans.
Metiyonin ve sistinin fosforik asit ortamında yumuşak çeliğin korozyonuna etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada, Metiyonin ve Sistinin 1 M H3PO4 çözeltisi içindeki yumuşak çeliğin yüzeyine adsorpsiyon etkileri derişime ve sıcaklığa bağlı olarak incelenmiştir. Çalışılan moleküllerin inhibitör etkinlikleri elektrokimyasal yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Metiyoninin sistine göre daha etkin bir inhibitör olduğu bulunmuştur.
Alternatif akım impedans tekniğinde uygulanan farklı genliklerin impedans parametreleri üzerine etkisi
Bu çalışmada, aynı ortamda, aynı metallerle elektrokimyasal impedans ölçümleri yapılmış, bu ölçümlerde farklı genlikler uygulanarak bu genliklerin impedans verileri üzerine etkisi incelenmiştir. Deneyler 5, 10, 15, 20, 25 mV genliklerde yumuşak çelik elektrot kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneylerde elektrolit olarak 0,1 M HCl çözeltisi ve bu çözeltinin pH değerini arttırarak, pH = 3, pH = 5, pH = 7 ve pH = 9 olan HCl çözeltileri kullanılmıştır. Karşılaştırma yapmak üzere aynı koşullarda polarizasyon direnci değerleri belirlenmiştir. Belirlenen impedans değerleri ve polarizasyon direnci değerlerinin karşılaştırılmasıyla her ortam için en uygun genlikler belirlenmiştir.
Bazı organik kaplamalı metalik malzemelerin kaplama peformansına ve kesilmiş kenar korozyonuna yağmur suyu ve so2 gazının etkileri
Bu çalışmada organik (polyester, epoksi ve poliüretan) kaplamalı galvanize çelik örneklerin ve kesilmiş kenar örneklerin atmosferik korozyonuna farklı bağıl nemliliklerde SO2 gazının ve asit yağmurunun etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla örnekler bağıl nemlilikleri %70 , %80 , %90 ve %100 e ayarlanmış test hücrelerinde 20, 40 ve 60 gün süreyle SO2 gazı etkisinde bırakılmıştır. Diğer taraftan örnekler 120, 150 ve 180 gün süreyle asit yağmuru etkisine maruz bırakılmıştır. Her iki çalışmada da test hücresinden çıkarılan örneklerin, impedans ölçümleri yapılmış, Nyquist diyagramları, Lineer Polarizasyon Direnci ve Anodik akım potansiyel eğrileri elde edilmiştir. Nyquist diyagramları ZView programına göre değerlendirilmiştir.Elde edilen sonuçlara göre organik kaplamalar genel olarak %70 bağıl nemde koruyuculuğunu çok az kaybetmiştir, %80, %90 ve %100 bağıl nemliliklerde organik kaplamanın koruyuculuğun bağıl neme bağlı olarak büyük oranda kaybolduğu görülmüştür. Bu bağıl nemliliklerde elde edilen Nyquist diyagramlarının değerlendirilmesinde iki farklı elektriksel eşdeğer devre önerilmiştir
1-(2-hidroksietil)-2-imidazolidion (2-HEI) 'in yumuşak çelik korozyonuna 0,5 m HCl çözeltisi içinde etkisi
1-(2-Hidroksietil)-2-İmidazolidion 2-(HEI)'ın yumuşak çelik korozyonuna karşı 0,5 M HCl çözeltisi içinde potansiyodinamik polarizasyon, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) ve lineer polarizasyon direnci (LRP) methodlar ile araştırılmıştır. Ayrıca inhibitör etkisi farklı sıcaklıklarda incelenmiş ve yumuşak çelik yüzeyinin morfolojisi inhibitörsüz ve inhibitörlü ortamda taramalı elektron mikroskobu ile incelemiştir. İnhibitör etkinliği, inhibitör derişimi artıkça artmıştır ve sıcaklık artıkça azalmıştır. Potansiyodinamik polarizasyon sonuçları çalışılan inhibitörün karma bir inhibitör gibi davrandığını göstermiştir. Yumuşak çelik yüzeyinde 2-HEİ'nin adsorpsiyonun Langmuir izotermine uyduğu belirlenmiştir ve Kads, ∆G○ads gibi termodinamik parametreler hesaplanıp tartışılmıştır.
Lityum hava pillerinde paladyumun etkinliğinin farklı elektrolit ortamlarında araştırılması
Bu çalışmadaki amaç, lityum hava pili için katalitik etkinliği yüksek gözenekli katot geliştirmektir. Katot katalizörü, glisin, gliserol, ve karbon ile hazırlanan jel karışımına değişik sürelerde 500°C kül fırınında aktive edilmiş PdCl2 eklenerek hazırlanmıştır. Jel karışımı, paslanmaz çelik tabanlık üzerine sürülerek elektrokimyasal ölçümlerde çalışma elektrodu olarak kullanılmıştır. Hazırlanan elektrotların oksijen indirgenmesine katalitik etkisi farklı çözeltilerde (LiClO4 EC: DMC (LED); LiPF6 EC: DMC ; LiClO4 EC: DEC ve LiPF6 EC: DEC sırasıyla kütlece 45:45:10) oksijenli ortamda dönüşümlü voltamogramlar (DV), elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) ve katodik polarizasyon eğrileri ile belirlenmiştir. Pil performans testleri, para tipi test hücresinde ve MTI pil test hücresinde, hazırlanan kompozitlerin katot hücresine yerleştirilmesi ile deşarj eğrileri alınarak gerçekleştirilmiştir. Yüzey morfolojisi, gözenek yapısı ve partikül büyüklüğü XRD, XRF, SEM, TEM ve BET analizleri ile belirlenmiştir. Oksijen indirgenmesi için en etkin katot 750 mAsa/g kapasite ile, LED çözeltisi içerisinde on saat 500°C bekletilen PdCl2 ile elde edilen jel/LiPdO katalizörüdür.
Nar kabuğu (Punica granatum L.) bitkisinin yumuşak çeliğin korozyonu üzerine inhibitör etkisinin araştırılması
Bu çalışmada inhibitör olması beklenen nar kabuğu bitkisinin ekstraktının yumuşak çelik korozyonu üzerine inhibitör etkinlikleri pH a ve ekstrakt konsantrasyonuna bağlı olarak araştırılmıştır. Deneysel verileri elde etmek için alternatif akım impedansı, akım potansiyel eğrileri elde edilmesi, korozyon potansiyelinin zamanla değişim yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlardan pH a ve ekstrakt konsantrasyonuna bağlı olarak nar kabuğunun inhibitör olma durumlarının değiştiği gözlenmiştir. Nar kabuğu ekstraktının çalışılan pH 4 ve 6 da iyi bir inhibisyon olduğu gözlenmişken pH 8 de iyi inhibitör olmadığı belirlenmiştir.
Paslanmaz çeliğin etilen glikol-su karışımındaki korozyonuna S-(2-hidroksietil)-4 metil-tiyazol bileşiğinin inhibitör etkisinin araştırılması
Paslanmaz çeliğin korozyonuna karşı S-(2-hidroksietil)-4 metil-tiyazol (HEMT) bileşiğinin inhibisyon yeteneği, farklı oranlardaki etilen glikol-su karışımında çeşitli derişimlerde, anodik polarizasyon ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, etilen glikol-su karışımında (antifriz) paslanmaz çeliğin korozyonunun yüzeyde koruyucu bir film tabakası oluşturan HEMT'in ilavesiyle azaldığı gözlenmiştir. İnhibitör etkinliği HEMT'in artan derişimleri ile artmaktadır. En yüksek inhibisyon etkinliği HEMT'in 1,0x10-2 M konsantrasyonunda gözlenmiştir.
Polietilentereftalat / polipirol kompozit malzeme hazırlanması ve elektromanyetik girişim ekranlama özelliklerinin araştırılması
Polietilen tereftalatın (PET) esneklik özelliği ve mukavemeti ile polipirolün (PPy) elektriksel iletkenliği avantajları bir araya getirilerek elektromanyetik (EM) dalgaların absorpsiyonu için kompozit bir malzeme hazırlanmıştır. Elektromanyetik girişim (EMI) ekranlama amacıyla yaygın olarak kullanılan metallere kıyasla daha hafif, korozyona dirençli, düşük maliyetli, iyi elektriksel iletkenliğe sahip bir ekranlama malzemesi hedeflenmiştir. PET filmler üzerine kimyasal polimerizasyon yöntemi ile PPy kaplamalar geliştirilirken, sentez ortamı ve PET yüzeyine ön işlemler üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Bir dizi asit çözeltileri ortamında sentezlenen PET/PPy kompozit malzemelerin, elektriksel iletkenlikleri dört nokta tekniği (Four Probe) ile ölçülerek, uygun sentez ortamı belirlenmiştir. Etkin bir EMI ekranlama malzemesi elde edebilmek için, PPy filminin kapatıcılığının da çok iyi ve mikrogözeneklerin olabildiğince küçük olması gereklidir. Bu amaçla yüzey morfolojisi incelenerek yüzeyde kapatıcılığının arttırılması ve makro/mikro gözenek boyutlarının küçültülmesi için, PET film yüzeyine çeşitli aşındırma işlemi uygulanmış, yüzeyde örtücülük % 99,84'e kadar iyileştirilmiş ve en büyük gözenek çapı 18 µ düzeyine düşürülmüştür. EMI ekranlama performansları, elektromanyetik spektrumun IR bölgesinde incelenmiş ve koruyucu etkinlik (SE) değeri dB cinsinden belirlenmiştir.
Etilen glikol-su karışımındaki yumuşak çeliğin korozyonu üzerine poliakrilik asidin inhibitör etkisinin araştırılması
Etilen glikol-su karışımı içindeki yumuşak çeliğin korozyonu üzerine poliakrilik asidin inhibitör etkisi, karışımın pH değerine ve inhibitör konsantrasyonuna bağlı olarak araştırılmıştır. Elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), akım-potansiyel eğrileri ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) teknikleri kullanılarak elde edilen sonuçlar, pH değerinin ve inhibitör konsantrasyonunun artmasıyla korozyon hızının azaldığını göstermiştir. Poliakrilik asit konsantrasyonu arttıkça, yumuşak çelik yüzeyi üzerinde daha fazla inhibitör adsorpsiyonuna bağlı olarak inhibisyon etkinliği artmış ve yüzeyde oluşan koruyucu film SEM görüntüsü ile doğrulanmıştır. En yüksek inhibisyon etkinliği pH 9,5'ta 4800 ppm inhibitör içeren ortamda % 90,7 olarak elde edilmiştir.
Yumuşak çeliğin korozyonu üzerine kapari (Capparis spinosa L.) bitkisinin meyve ekstraktının inhibitör etkisinin araştırılması
İnhibitör kullanımı günümüzde korozyonu önleme çalışmalarında hala kullanılan en yaygın yöntemdir. Ancak, mevcutta kullanılan kimyasal inhibitörler yerine ekonomik, güvenlik ve çevresel açıdan daha fazla avantaj sağlayan doğal bitki eksraktlarının inhibitör olarak kullanımı giderek artmıştır. Bu çalışmada yumuşak çeliğin (YÇ) 0,5 M Na2SO4çözeltisindeki korozyonuna doğal bir bitki olan kapari bitkisi tohumundan elde edilen ekstraktın inhibitör etkisi araştırılmıştır.Deneysel verileri elde etmek için farklı pH'ta farklı derişimlere bağlı olarak akım potansiyel eğrileri, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), temas açısı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlardan pH'la ve ekstrakt derişimine bağlı olarak kapari bitkisi tohumunun inhibitör olma durumlarının değiştiği gözlenmiştir. Kapari bitkisi tohumu ekstraktının iyi bir inhibitör olarak bulunduğu pH aralığı 2 ve 4 olarak gözlenmiştir. En yüksek inhibisyon etkinliği pH 2'de % 77 olarak bulunmuştur.
Asidik ortamda yumuşak çeliğin korozyonuna karşı pirazin türevlerinin inhibitör etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada, pirazin türevlerinin yumuşak çelik (MS) korozyonuna karşı inhibitör etkisi 0,5 M HCl çözeltisi içinde potansiyodinamik polarizasyon, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) ve lineer polarizasyon direnci (LRP) metodları kullanılarak çalışılmıştır. Yanı sıra inhibitör etkisi farklı sıcaklıklarda incelenmiş ve yumuşak çelik yüzeyinin morfolojisi inhibitörsüz ve inhibitörlü ortamda yüzey taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile görüntülenmiştir. İnhibitör etkinliği, inhibitör derişimi arttıkça artmış ve sıcaklık arttıkça azalmıştır. Potansiyodinamik polarizasyon sonuçları çalışılan inhibitörlerin karma inhibitör özelliği gösterdiği tespit edilmiştir. Yumuşak çelik yüzeyinde pirazin türevlerinin adsorpsiyonun Langmuir izotermine uyduğu belirlenmiştir. Kads, ∆G○ads, Ea gibi termodinamik parametreler hesaplanarak değerlendirilmiştir.
Çinko metali ve magnezyum-alüminyum alaşımlarının üzerinde silan filmi oluşturulması ve filmin koruyucu özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, çinko metali ve magnezyum-alüminyum alaşımlarının üzerinde silan filmi oluşturulmuştur. Silan filminin oluşturulması için farklı derişimlerde (%5, %10, %20) oda koşullarında (25 ℃) ve farklı pH değerlerinde (pH=3, pH=10) klorodimetil silan ve viniltrietoksi silan çözeltileri hazırlanmıştır. Hazırlanan çözeltiler alkolde ve suda sol-jel yöntemi ile hazırlanmıştır. Silan filminin oluşturulmasında doğrudan daldırma ve dönüşümlü voltametri ile film oluşturma yöntemleri kullanılmıştır. Çalışma çinko metali ve magnezyum-alüminyum alaşımları için farklı sürelerde (15, 30, 45, 60 dakika) gerçekleştirilmiştir. En uygun işlem koşulları belirlendikten sonra çinko metali ve magnezyum-alüminyum alaşımlarının korozyon davranışları yapay yağmur suyu içerisinde izlenmiştir. Bu amaçla korozyon potansiyelleri ve lineer polarizasyon ölçümleri yardımıyla Rp değerleri hesaplanmıştır. Bunun yanı sıra AC impedans ölçümleri her iki elektrot için yapılmıştır. Oluşturulan silan filminin morfolojisi için en kararlı silan filmi ile oluşturulan kaplamaların SEM analizleri ve temas açısı ölçümleri yapılmıştır. Sonuç olarak korozyona karşı en kararlı silan filmi çinko elektrot için dönüşümlü voltametri yöntemi ile oluşturulmuşken magnezyum-alüminyum alaşımı elektrot için sol-jel yöntemiyle oluşturulmuştur.
Yumuşak çelik üzerinde silan filmi oluşturulması ve bu filmin suni yağmur suyunda korozyonu önleme etkisinin araştırılması
Yumuşak çeliğin korozyonuna karşı vinil tri etoksi silan bileşiğinin inhibisyon yeteneği, alkol ve suda ayrı ayrı hazırlanan % 5 lik çözeltilerinde sırasıyla 10 dk, 20 dk, 30 dk, 60 dk bekletilerek silan filmi ile kaplandıktan sonra suni yağmur suyunda anodik polarizasyon ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan suni yağmur suyunda yumuşak çeliğin korozyonunun yüzeyde koruyucu bir film tabakası oluşturan vinil tri etoksi silan çözeltilerinde bekletilmesiyle azaldığı gözlenmiştir. İnhibisyon etkinliği yumuşak çeliğin silan çözeltilerinde bekleme sürelerinin artmasıyla doğru orantılı olarak artmaktadır. En yüksek inhibisyon etkinliği vinil tri etoksi silan bileşiğinin suda hazırlanan çözeltisinde 60 dk bekletilerek film tabakası oluşturulduğu ortamda gözlenmiştir.