Hekzametilentetraminin klorürlü ve sülfatlı ortamlarda çeliğin korozyon davranışına etkilerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET HEKZAMETtLENTETRAMİN'tN KLORÜRLÜ VE SÜLFATLI ORTAMLARDA ÇELİĞİN KOROZYON DAVRANIŞINA ETKİLERİNİN İNCELENMESİ BAYOL, Emel Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Kadriye KAYAKIRILMAZ İkinci Danışman : Prof. Dr. Mehmet ERBİL Aralık 2005, 265 sayfa Bu araştırmada, atmosferik koşullarda ve/veya azot atmosferinde, değişik sıcaklıklarda, üç elektrot tekniği ile akım-potansiyel eğrileri ve AC-impedans spektrumları oluşturularak, atmosferik koşullarda oda sıcaklığında zamana karşı; polarizasyon direnci, korozyon potansiyeli ve galvanik alam eğrileri çizilerek, hekzametüentetramin'in (HMTA'nm) çeliğin korozyonuna inhibitor etkilerini belirlemek amaçlanmıştır. Bileşimi bilinen çelik çalışma elektrodu, Pt karşı elektrot ve Ag/AgCİ referans elektrot, NaCl, Na2S04, HC1 ve H2SO4 destek elektrolit olarak kullamlmıştır. Çeliğin korozyonuna karşı, HMTA'nm inhitör etki gösterdiği, inhibitor konsantarasyonu arttıkça çelik yüzeyine inhibitor moleküllerinin adsorpsiyonundan dolayı HMTA'nm inhibitor etkisinin arttığı ve adsorpsiyonunun Langmuir adsorpsiyon izotermine uyduğu, 293 - 323 K'de 1,0x1ü`1 M HMTA içeren çözeltilerde, 283-313 K'de 200-1000 ppm HMTA içeren çözeltilerde sıcaklık arttıkça inhibisyon etkinliğininde arttığı bulunmuştur. Aktivasyon enerjisi (E*a) ve diğer teımodinamik parametreler (AG ads, AH ve AS ) hesaplanmıştır. Potansiyocünamik polarizasyon ve AC impedans ölçümlerinden elde edilen sonuçların uyumlu olduğu ve HMTA'mn klorürlü ortamda sülfatlı ortamdan daha etkin inhibitor etki gösterdiği saptanmıştır. Asidik inhibitörsüz ve inhibitörlü ortamlarda, çelik elektrodun, taramalı elektron mikroskobu ile yüzey fotoğrafları çekilerek inhibisyon etkisi değerlendirilmiştir. Deneysel veriler doğrultusunda, çeliğin korozyonunun kontrolünde, HMTA'nında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Sözcükler : Çelik, Korozyon, Hekzametilentetramin, Elektrokimyasal ölçüm, Langmuir izotermi III

ABSTRACT INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF HEXAMETHYLENETETRAMINE ON THE BEHAVIOUR OF STEEL CORROSION İN CHLORIDE AND SULPHATE SOLUTIONS BAYOL, Emel Niğde University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemistry Supervisor : Prof. Dr. Kadriye KAYAKIRILMAZ Co-Advisor : Prof. Dr. Mehmet ERBİL December 2005, 265 pages In this study, the effect of hexamethylenetetramine (HMTA), as corrosion inhibitors for steel was assessed by measuring AC Impedance, current-potential, polarization resistance, corrosion potential and galvanic current during immersion in aerated and/or de-aerated NaCl, Na2S04, HC1, H2SO4 and H2SO4 + HC1 solutions at different temperatures. Electrochemical testing was performed in a three-electrode cell. Ag/AgCl and platinum foil were used as reference and auxiliary electrodes, respectively. It was found that the HMTA acts a good corrosion inhibitor for steel corrosion in acids solution. Increase in inhibition efficiencies with the increase of concentrations of HMTA shows that inhibition actions are due to adsorption on the steel surface and adsorption follows the Langmuir isotherms. The effect of temperature on the corrosion behaviour in the presence of l.OxlO`1 M and 200-1000 ppm HMTA was studied in the temperature range of 293 - 323 K and 283 - 323 K, respectively. The inhibition efficiency of HMTA increased with increasing temperature up to 323 K. The associated activation energy (E a) and other thermodynamic parameters (AG ads, AH ve AS ) have been determined. Results obtained from both potentiodinamic polarisation and AC impedance mesurements reveal that the compound is an effective inhibitor for the corrosion of steel and behave better in HC1 than in H2SO4. Surface analyses were also carried out to establish the mechanism of corrosion inhibition of mild steel in acidic media. Key Words: Steel, Corrosion, Hexamethylenetetramine, Electrochemical Measurement, Langmuir isotherms rv