Theses supervised by Prof. Dr. Mehmet Erbil
10 theses · Çukurova University
Platinin elektrokatalitik koşullarının belirlenmesi
ÖZ YÜKSEK LİSANS TEZİ PLATİNİN ELEKTROKATALİTİK KOŞULLARININ BELİRLENMESİ GÜLSEN ARSLAN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ KİMYA ANABİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Mehmet ERBİL Yıl: 1998 Sayfa: Jüri :Doç. Dr. Birgül YAZICI :Doç. Dr. Halime PAKSOY Bu çalışmamızda lineer alkil benzen sülfonat (LAS) ve metanol'ün pH= 8 ve 3'te 0.0 1M Na2S04 içerisinde Pt elektrotlar üzerindeki elektrokimyasal davranışı potansiyokinetik yöntemle araştırılmıştır. Öncelikle 0.0 1M Na2S04 çözeltisinde daha sonra bu çözeltiye 75ppm LAS veya 1M metanol ekleyerek oluşturulan çözeltilerde ve her iki pH da akım-potansiyel eğrileri elde edilmiştir. Daha sonra bu eğrilerden belirlenen yaklaşık bir potansiyel (0.8V) 75ppm LAS içeren çözeltiye daldırılmış olan Pt elektrotlar arasına uygulanmış ve çözeltide yüzey aktif madde yüzdesi (YMY) ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) 6 saat boyunca (YMY 30 dakika, KOİ 1 saat ara ile ) izlenmiştir. Çözeltide YMY ve KOİ azalmasını yeterince sağlayabilecek uygun potansiyeli bulmak için aynı işlemler değişik potansiyellerle (0.9, 0.7, 0.65, 0.6 V) denenmiştir. Çalışılan koşullarda elektrooksidasyonun en iyi şekilde gerçekleştiği uygun potansiyel olarak 0.7-0.6V aralığı saptanmıştır. Belirlenen bu potansiyeller hazırlanan diğer (50, 25ppm LAS ve 1M metanol içeren) çözeltilerde de denenmiş, aynı şekilde YMY ve KOİ değişimleri izlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre Pt-Pt elektrot çiftlerinin kullanıldığı ve değişik potansiyellerin uygulandığı tüm ortamlarda YMY değişimin de yaklaşık %78-45 oranında azalma görülmüştür. KOİ değişimleri de buna paralellik göstermektedir. LAS konsantrasyonun azalması ile birlikte pH=8 de YMY oranındaki düşme de azalmaktadır. 1M metanol içeren ortamda ise kimyasal oksijen ihtiyacında bir miktar düşme gözlenmektedir. Anahtar kelimeler: LAS,Metanol,Elektroksidasyon
Bazı iyonların beton dayanımı ve beton çeliği üzerine etkileri
94 ÖZET İnşaat sektöründe, beton ve betonarme yapılatın mimari karakteristiklerini korumaları istenir.Binalarm çevresel etkilerle performansını kaybetmesi sonucu yıkma işlemleri büyük ekonomik kayıplara neden olduğu gibi,restorasyon işlemleri de güç ve pahalıdır. Beton yapılar fiziksel, kimyasal, fiziko-kimyasal ve mekanik etkiler altında olup, bu et kilere karşı gösterdiği direnç dayanım olarak ifade edilir. Fiziksel özelliklerden porozite ve betonun geçirgenliği diğer etkileri yönlendirmekte olup,betonda görülen hasarlarla sıkı bir ilişki içindedir. Çevresel kirlilikler ile beton yapısına porlardan difüzlenen yabancı iyonlar, ya betonda istenmeyen ürünler oluşturmakta, ya da yapıya girmediği halde betonarme de miri için korozif etkili olmakta, böylece yapı malzemelerinin ömürlerini kısaltmaktadır.Bu amaçla beton dayanımını arttırıcı ve betonarme demirinin korozyonunu önleyici önlemler gereklidir. +2 Deniz suyunda bol miktarda bulunan Cl" ve Mg iyonları ile çevresel kirliliklerden kaynaklanan NH4, S= ve SOf iyonlarının beton dayanımına ve bununla birlikte betonar me demirine korozif etkileri ile bu etkilerin ortam pH'ina bağlılığı incelenerek karşılaştır malar yapılmıştır. Klorür iyonlarının beton yapıyla bağlanma ürünleri oluşturabileceği, porlardaki serbest klorürlerin betonarme demirinin korozyonunda etkin olduğu ve korozyon potansiyelini aktif bölgeye kaydırdığı, derişimin artmasıyla bu etkilerin oldukça fazla oranda arttığı, be tonun basınç dayanımında % 20 lere kadar azalmaya neden olduğu saptanmıştır. Sülfat iyonları beton yapısındaki ana bileşenlerden C3A ile büyük moleküllü ettringite tuzu yaparak betonda genleşmeye ve buna bağlı olarak çatlaklara neden olmaktadır. 3500 ppm sülfat iyonunun betonun dayanımını % 15 dolayında düşürdüğü saptanmıştır. Sülfat iyonlannm direkt olarak betonarme demirine korozif etki yapmadığı,betonarme demirleri nin korozyon potansiyellerinin pasif bölgede olmasıyla değerlendirilmiştir. Sülfür iyonlarının, sadece betonun basınç dayanımına olan etkisi araştırılmıştır. Dayanımda sülfür iyonlarına bağlı olarak % 14 dolaymda azalma tesbit edilmiştir. Amonyum iyonları beton yapıyla direkt bağlanma ürünleri oluşturmamaktadır. Ancak amonyum iyonu - amonyak gazı dengesinden kaynaklanan por - hacim değişimlerinin ola bileceği, çok az derişimlerinin bile beton basınç dayanımını % 5 dolayında azaltmasıyla değerlendirilmiştir. Betonarme demirlerinin, korozyon potansiyellerinin pasif bölgede olması, amonyum iyonunun betonarme demiri üzerine çalışılan koşullarda korozyon etki sinin olmadığını göstermektedir. Magnezyum iyonları, beton yapıyla olgunlaşma süresinde tepkimeler vererek brucite oluşturmaktadır. Bu yapının porlarda jel oluşumuyla betonarme demirinin korozyonu95 üzerine etkin olabileceği korozyon potansiyellerinin aktif bölgede bulunmasıyla değerlendi rilmiştir. Aynı zamanda beton örneklerin basınç dayanımında da % 14 e kadar azalma olmuştur. Betonarme demirlerinin galvanik akım ve korozyon potansiyelleri ölçüldüğünde, beto nun ilk olgunlaşma süresi olan 28 gün boyunca değişimler görülmüş, betonun olgun laşmasının % 90 oranında tamamlanmasından sonra betonarme demirinin de büyük oranda ortamla dengeye geldiği saptanmıştır. Çalışılan iyonların beton ve betonarme demirine zararlı etkisini azaltabilmek için, bu iyonların beton ortamından uzaklaştırılması düşünülerek, beton ile temas suyu arasındaki derişim gradiyenti büyütülmüş, betonun olgunlaşması süresinde bu iyonların betondan dış ortama difüzlenmesine çalışılmıştır. Özellikle klorür iyonlarında bu işlemin yapılabileceği, diğer iyonlarda kısmen gerçekleştirilebileceği görülmüştür. Ortam pH ımn, amonyum ve sülfür iyonlarında önemli olduğu, diğer iyonlar da pH m fazla önemli olmadığı sonucuna varılmıştır. Ancak bu iyonlar için de derişime bağlı etkiler görülmektedir.
Aluminyumun yüzeyindeki oksit tabakasının fosforik asit (H3PO4) anodizing yöntemiyle geliştirilmesi
Aluminyum oksidin yüzey oksidini geliştirmek üzere 0,5 M fosforik asit içerisinde değişik potansiyellerde, değişik sıcaklıklarda, değişik elektroliz sürelerinde anodizing işlemi uygulanmıştır. Oluşturulan yüzey oksitlerinin korozyon dayanımlarını belirlemek üzere % 3,5 luk NaCl ve 0,2 M Na2SO4 içerisinde örneklerin alternatif akım impedansı (EIS) tekniğiyle polarizasyon dirençleri ölçülmüş ve akım-potansiyel eğrileri çizilmiştir. Koruyucu aluminyum oksit oluşturmak için uygulanan potansiyel, kaplama sıcaklığı ve kaplama süresinin oluşturulan oksidin koruyuculuğu üzerine etkisi araştırılmıştır. Elde edilen kaplamaların Na2SO4 ve NaCl içinde ölçülen EIS diyagramları ve akım-potansiyel eğrileri incelendiğinde, 0,2 M Na2SO4 içinde 4 saat bekletilen kaplamaların koruyuculuğunun % 3,5 lik NaCl içinde 2 saat bekletilen örneklerin koruyuculuğundan daha üstün olduğu belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Korozyon, Aluminyum, Anodizing.
Alüminyumun yüzeyindeki oksit tabakasının sülfürik asit anodizing yöntemiyle geliştirilmesi
Sülfürik asit elektrolit içerisinde, farklı anodik oksidasyon koşullarında (potansiyel, elektrolit sıcaklığı, kaplama süresi ve elektrolit derişimi) aluminyum yüzeyinde oluşturulan oksit tabakalarının koruyuculukları, %3,5'luk NaCl ve 0,2 M Na2SO4 çözeltileri içerisinde incelenmiştir. En koruyucu oksit tabakaları düşük sıcaklıklarda (15 ? 20 OC) ve düşük potansiyellerde elde edilen oksitlerle (15-20 V) sağlanmıştır. Sonuçlar, çözelti içindeki klorür iyonlarının oksit tabakasının koruyuculuğunu azalttığını ortaya koymuştur. Sülfat iyonlarının ise oksit tabakasının koruyuculuğunu arttırdığı belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Korozyon, Aluminyum, Anodizing.
Poli(pirol-ko-o-toluidin)'in elektrokımyasal sentezi karakterizasyonu ve demirli malzemeler üzerinde korozyon performansının belirlenmesi
Bu çalışmada, poli(pirol-ko-o-toluidin)'in elektrokimyasal sentezi, klorürlü ve sülfatlı çözeltilerde demirli malzemeler yüzeyinde korozyon davranışları, termal kararlılığı ve fizikokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Kopolimer sentezi farklı monomer oranlarındaki pyrrole: o-toluidine 9:1, 8:2 and 7:3 çözeltilerde gerçekleştirilmiştir. Bütün monomer oranlarında sıcaklığın kopolimerizasyonda ve film gelişiminde çok önemli bir rol oynadığı belirlenmiştir. Kopolimer kaplamalar SEM görüntüleri, UV-Vis, FT-IR Spektroskopik teknikleri ve dönüşümlü voltametri ile karakterize edilmiştir. Ayrıca kopolimer filminin termal kararlılığı DSC ile belirlenmiştir. Kopolimer kaplamaların korozyon davranışları Elektrokimyasal İmpedans Spektroskopisi (EIS) ve anodik polarizasyon eğrileri yardımıyla araştırılmıştır.
İyonik sıvıda poliselenofen, politiyofen sentezi ve karakterizasyonu
Bu çalışmada, poliselenofen ve politiyofen iletken polimerleri bir iyonik sıvı ortamında bakır, platin ve ITO elektrotları üzerinde sentezlenmiştir. İletken polimerlerin sentezi dönüşümlü voltametri tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen iletken polimerlerin, elektrokimyasal karakterizasyonu gerçekleştirilmiş, filmlerin kapasitesi ve geçirgenliği belirlenmiştir. Yapısal karakterizasyonu ATR-FTIR spektroskopisi ile morfolojisi ise SEM tekniği ile incelenmiştir. Bakır elektrot üzerine sentezlenen iletken polimerlerin zamanla su alma davranışları seyreltik Harrison çözeltisinde Elektrokimyasal İmpedans Spektroskopi tekniği ile gerçekleştirilmiştir. UV-görünür spektrofotometrisi ITO elektrot üzerinde sentezlenen poliselenofen ve politiyofen filmlerin bant aralıklarını hesaplamak için kullanılmıştır.
Mersin il merkezinde, atmosferik korozyon üzerine hava ve gürültü kirliliklerinin etkisinin araştırılması
Bu çalışmada, Mersin İl Merkezi'nde hava ve gürültü kirliliğinin atmosferik korozyon üzerine etkileri incelenmiştir.
Korozyon hızı belirlenmesinde buttler-volmer eşitliğinin kullanılabilme koşullarının araştırılması
Korozyon araştırmalarında sıkça başvurulan Tafel ekstrapolasyonu yöntemi yarı logaritmik akım potansiyel eğrilerinin uygun potansiyel aralığı çizgisel ise uygulanabilmektedir. Gerçek sistemlerde, direnç ve difüzyon gibi etkiler de devreye girdiği için genellikle çizgisel bir değişim elde edilememektedir. Bu anlamda yapılan Tafel ekstrapolasyonu ile yeterli doğrulukta sonuç elde edilememektedir. Bu çalışmada, farklı korozyon hızı belirleme tekniklerinden de yararlanılarak, korozyon hızı belirlemek için akım potansiyel eğrileri yeniden yorumlanmış, Buttler-Volmer eşitliği yerine kullanılabilecek bir eşitlik ya da bir yaklaşım araştırılmıştır. Yapılan yeni yaklaşımla, elde edilen polarizasyon eğrilerinin doğrudan kullanılması ile korozyon hızının belirlenmesine çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Buttler -Volmer eşitliği, Tafel ekstrapolasyonu, Korozyon.
Polipirol ve politiyofenin elektrokatalitik özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada, polipirol, politiyofen ve polipirol-politiyofen kaplamaların elektrokatalitik özelliği araştırılmıştır. Kaplama malzemesi olarak kullanılan bu polimerlerle değişik elektrooksidasyon amaçlı ucuz bir elektrot elde edilmeye çalışılmıştır. Platin yerine, daha ucuz bir malzeme olan bakırın bu polimerlerle kaplanarak kullanılıp kullanılamayacağı incelenmiştir. Sentezlenen polipirol, politiyofen ve polipirol-politiyofen filmlerle, hidrokinon ve fenolün elektrooksidasyonu farklı tarama hızları, derişimleri ve sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Polipirol, Politiyofen, Hidrokinon, Fenol, Elektrooksidasyon
Fosfat bazlı korozyon inhibitörlerinin pH ve sıcaklığa bağlı etkinliklerinin kıyaslanması
Fosfat bazlı korozyon inhibitörlerinin inhibitör etkileri pH ve sıcaklığa bağlı olarak araştırılmıştır. Bulgular bu inhibitörlerin kullanım koşullarını belirlemek üzere değerlendirilmiştir. Bu amaçla, çalışma elektrotu olarak yumuşak çelik, inhibitör olarak fosforik asit, fosfonik asit ve sodyum hekza meta fosfat kullanılmıştır. Çalışmalar, destek elektroliti olarak alınan 0,1 M Na2SO4 çözeltisi içerisinde gerçekleştirilmiştir. İnhibitörlerin kullanım koşulları elektrokimyasal yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Sodyum hekza meta fosfat'ın fosforik asit ve fosfonik aside göre daha etkin bir inhibitör olduğu bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Korozyon, inhibitör, fosforik asit, fosfonik asit, sodyum hekza meta fosfat,