B2 vitamininin bakırın korozyonuna inhibitör etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, bakırın %3,5 NaCl çözeltisindeki korozyonuna B2 vitamininin inhibitör etkisi incelenmiştir. İnhibitör uygulamasından elde edilen bulgular aynı molekülün bakır yüzeyindeki kendi kendine biriken tek tabakalı filminin inhibisyon etkisi ile kıyaslanarak pratik uygulamalar için en uygun koruma yöntemi önerilmiştir. Korozyon test çalışmaları farklı derişimlerde inhibitör içeren ve inhibitörsüz %3,5 NaCl çözeltisinde yapılmıştır. Bunun için elektrokimyasal impedans spektroskopisi, potansiyodinamik polarizasyon eğrileri, açık devre potansiyelinin zamanla değişimi ve lineer polarizasyon direnci yöntemleri kullanılmıştır. Bakır yüzeyinde oluşan inhibitör filminin kararlılığı dönüşümlü voltametri ve kronoamperometri teknikleri kullanılarak incelenmiştir. İnhibitör moleküllerinin bakır yüzeyindeki dağılımları enerji dağılımlı Xışını spektroskopisi kullanılarak belirlenmiştir. Belirli bir süre korozif ortama maruz bırakılan bakır yüzeyleri taramalı elektron mikroskopi ve atomik kuvvet mikroscopu teknikleri ile incelenmiştir. Yüzeyde oluşan inhibitör filminin termal dayanımı termogravimetrik analiz yöntemi ile incelenmiştir. İnhibitör içeren ve inhibitörsüz %3,5 NaCl çözeltisinde bekletilmiş bakır yüzeyinin hidrofilik/hidrofobik özellikleri temas açısı ölçümleri ile belirlenmiştir. Sonuçlar, B2 vitaminin %3,5 NaCl çözeltisinde bakırın korozyon hızını önemli ölçüde yavaşlatarak iyi bir inhibisyon sağladığını göstermiştir. B2 vitamininin molekülleri bakır yüzeyinde sıkı, homojen dağılımlı ve zamanla kararlı hale gelen bir inhibitör filmi oluşturmaktadır. B2 vitamini inhibitör olarak kullanıldığında kısa süreli daldırmalarda çok yüksek inhibisyon sağlayamazken, daldırma süresinin artması ile yüzeydeki filmin sıkılaşması/kalınlaşması sonucu oldukça iyi bir koruma sağlamıştır. Uzun süreli daldırmalarda yüzeydeki bu koruyucu filmin iyileşmesi ile inhibitör uygulaması, vitamin B2'nin kendi kendine biriken tek tabakalı film uygulaması ile hemen hemen aynı korumayı sağlamaktadır.

In this thesis study, inhibitory effect of vitamine B2 on the corrosion of copper in 3.5% NaCl solution in the absence and presence of different inhibitör concentrations was studied. The data obtained from inhibitor applications were compared to that of selfassembled monolayer of the same molecule and a suitable protection method for practical applications was proposed. For this, electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic polarization, change of open circuit potential with time and linear polarization resistance methods were used. The stability of inhibitor film, which was formed on the copper surface, was investigated with the help of cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques. The distribution of inhibitor molecules over the copper surface was determined with energy dispersive X-ray spectroscopy. The surface of the copper which was exposed to the corrosive medium for a certain time was examined with scanning electron microscopy and atomic force microscopy techniques. Surface hydrophilic/hydrophobic properties of the copper surface exposed to 3.5% NaCl solution in the presence of the inhibitor was investigated. Thermal stability of the surface inhibitor film was investigated by thermogravimetric analysis. The results shown that vitamine B2 provide a good inhibition and reduces sufficiently corrosion rate of brass in 3.5% NaCl solution. Vitamine B2 molecules form a compact, homogenous distributed, stable and time protective film on the copper surface. Although, vitamin B2 could not provide sufficient protection ability at short exposure time, an excellent protection was obtained at long exposure time due to formation of a thicker/compact film over the surface. Because of formation of this improved inhibitor film, inhibitor application of vitamin B2 provide almost the same protection ability when compared to that of self-assmbled monolayer of this compound.