2-AMİNOFENOL ÜN ASİTLİ ORTAMDA YUMUŞAK ÇELİK ÜZERİNE ETKİLERİ VE ADSORPSİYON DAVRANIŞI



Benzer belgeler
SÜLFÜRİK ASİT ORTAMINDA YUMUŞAK ÇELİĞİN KOROZYONUNA GLİKOLİK ASİT ETOKSİLAT 4-NONİLFENİL ETER İN İNHİBİTÖR DAVRANIŞINA HALOJENÜR İYONLARININ ETKİSİ

ASİDİK ORTAMDA YUMUŞAK ÇELİĞİN ELEKTROKİMYASAL DAVRANIŞINA BENZİDİN İN ETKİLERİ

Özet. Anahtar Kelimeler: Yumuşak çelik, Korozyon, İnhibitör, 1-(2-Hidroksietil)-2-İmidazolidion. Abstract

BİSFENOL A NIN BAKIRIN LEKTROKİMYASAL DAVRANIŞLARINA ETKİSİ 1. The Effects of Bisphenol A on Electrochemical Behaviour of Copper*

YUMUŞAK ÇELİĞİN KOROZYONUNA ASİDİK ORTAMDA SCHİFF BAZLARI VARLIĞINDA SICAKLIĞIN ETKİSİ

6-AMİNO-m-KRESOL POLİMERİNİN PASLANMAZ ÇELİK ÜZERİNE SENTEZİ VE KOROZYON PERFORMANSININ İNCELENMESİ *

ASİDİK ORTAMLARDA YUMUŞAK ÇELİĞİN KOROZYON DAVRANIŞINA POLİETİLENGLİKOL TERSİYER OKTİLFENİL ETER İN ETKİSİ

ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

B. D. MERT, S. GÜNDÜZ, B. YAZICI. Çukurova University, Science and Letters Faculty, Chemistry Department, Balcalı, Adana/ Turkey

y = 0,1788x + 2,4881 R 2 = 0,9406 0,8 0,6 y = 0,1778x + 2,4629 R 2 = 0,9586 0, ln c

Ankara Milli Eğitim Müdürlüğü, Ar-Ge Merkezi, Atatürk Anadolu Lisesi 1. Giriş Kapısı, 06500, Beşevler/Ankara, Türkiye , Kırşehir, Türkiye

POLİPİROLLE KOROZYONDAN KORUNMA CORROSION PROTECTION BY POLYPYRROLE

0,9 0,8. y = 0,1429x + 2,0898 R 2 = 0,9746 0,7 0,6. 0,5 θ 0,4. y = 0,1033x + 1,5157 R 2 = 0,835 0,3 0,2 0, ln c

Korozyon Hızı Ölçüm Metotları. Abdurrahman Asan

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ FOSFORİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ETİLEN GLİKOL+SÜLFÜRİK ASİT İÇERİSİNDE 7075 ALUMİNYUM ALAŞIMI ÜZERİNDE ALUMİNYUM OKSİT TABAKASININ GELİŞTİRİLMESİ

An Investıgatıon Of Inhibition Effect Of Herba Hyperıcı And Folium Juglandis On The Corrosion Of Mild Steel

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

KOROZYON. Teorik Bilgi

Polianilin (PANi) ve PANi Metal (Cu, Ni) Kompozitlerinin Bakır Üzerine Elektrokimyasal Sentezi ve Antikorozif Özelliklerinin İncelenmesi

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ

DEMİR,BAKIR VE PİRİNÇ ÜZERİNE TİYOÜRENİN İNHİBİTÖR ETKİSİ

POLİ(PİROL-KO-O-ANİSİDİN) KAPLI PASLANMAZ ÇELİĞİN KLORÜRLÜ ORTAMDAKİ KOROZYON DAVRANIŞLARI

Klorürlü Ortamda Yumuşak Çeliğin Elektrokimyasal Davranışlarına Çakşır (Ferula Elaeochytris K.) Özütünün İnhibisyon Etkisinin Belirlenmesi

H. KAHYAOĞLU, M. TUNÇEL

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

HALİÇ METRO GEÇİŞ KÖPRÜSÜ KATODİK KORUMA AKIM İHTİYACI DEĞERLENDİRME RAPORU

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Meral ARMUTÇU, Esma SEZER İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 34469, Maslak,İstanbul

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ents are evaluated in corrosion

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

Klorürlü Çözeltilerde Sülfatiyazolün Alüminyum Korozyonuna Etkisi

Elektrokimya. KIM254 Analitik Kimya 2 - Dr.Erol ŞENER

Kristalizasyon Kinetiği

Korozyon tanımını hatırlayalım

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ELEKTROLİZ YÖNTEMİYLE HİDROJEN GAZI ELDESİ

KOROZIF ORTAMLARDA 42CRMO4 ÇELIĞIN İLETKEN POLIMERLERLE KOROZYONDAN KORUNMASI

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.


Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

Karbon Çeliğinin Hidroklorik Asit Çözeltisindeki Korozyonuna Allantoin İçeren Schiff Bazının İnhibitör Etkisi

ELEKTROKİMYASAL KOROZYON

POTANSİYEL - ph diyagramları

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SODYUM DİKROMAT SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

Technological Applied Sciences Status : Original Study ISSN: (NWSATAS) Received: October 2016 ID: A0109 Accepted: January 2017

T.C. NĠĞDE ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ KĠMYA ANA BĠLĠM DALI

KOROZYON TÜRLERİ Başlıca 8 korozyon türü vardır. Bunlar:

YENİ BİR İLETKEN POLİMER: POLİ(3,8 DİAMİNOBENZO[c]SİNNOLİN) ELEKTROKİMYASAL ÜRETİMİ VE ELEKTROKROMİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

YUMUġAK ÇELĠĞĠN ASĠDĠK KOROZYONUNA BĠR SALĠSĠLALDĠMĠN SCHĠFF BAZININ ĠNHĠBĠTÖR ETKĠSĠ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

6 Prof. Dr. Şaduman ŞEN & Yrd. Doç. Dr. A.Şükran DEMİRKIRAN

ÇANAKKALE-ÇAN LİNYİTİNİN KURUMA DAVRANIŞI

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ BORİK ASİT SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

KARBON AEROJEL ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Hücre Membranının Elektriksel Modeli. Yrd. Doç. Dr. Aslı AYKAÇ Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyofizik AD

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV)

Korozyon, «metallerin elektrokimyasal tepkimeler vererek aşınması» dır.

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ OKZALİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KOROZYON HIZI VE ÖLÇÜMÜ

Yumuşak Çeliğin Korozyon Davranışı

ISSN: El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 2, No: 3, 2015 (1-13)

BÖLÜM III METAL KAPLAMACILIĞINDA KULLANILAN ÖRNEK PROBLEM ÇÖZÜMLERİ

ERGİMİŞ KARBONATLI YAKIT PİLİ SİMÜLASYONU

2.2 Birinci Derece Hız Sabiti ve Reaksiyonun Yarılanma Ömrü

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Atıksulardan istenmeyen maddelerin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi ve sistem tasarımı için gerekli parametrelerin saptanması.

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

ÇELİK YÜZEYLERDEKİ PİROL KATKILI EPOKSİ BOYALARIN KOROZYONA KARŞI KORUMA REFLEKSİNİN TAHRİBATSIZ VE TAHRİBATLI ELEKTROKİMYASAL TESTLERLE BELİRLENMESİ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

AtılımKimyasalları AK 3252 H SUNKROM SERT KROM KATALİZÖRÜ (SIVI) ÜRÜN TANIMI EKİPMANLAR

DEMĐRĐN DOĞAL ÇEVRĐMĐ ŞEMATĐK KOROZYON HÜCRELERĐ

KİMYA II DERS NOTLARI

İDEAL GAZ KARIŞIMLARI

KOROZYONUN ÖNEMİ. Korozyon, özellikle metallerde büyük ekonomik kayıplara sebep olur.

Adsorpsiyon. Selçuk Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II DENEYİN AMACI

YUMUŞAK ÇELİĞİN ASİDİK ORTAMDAKİ KOROZYONUNA 5-MERKAPTO-1-METİLTETRAZOL UN İNHİBİTÖR ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Aleattin ÇELİK. Yüksek Lisans Tezi

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

POLİRODANİNİN BAKIR ÜZERİNE ELEKTROKİMYASAL SENTEZİ VE KOROZYON DAYANIMININ İNCELENMESİ

BETONARME DEMİRLERİNİN KOROZYONU

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

Ders İçerik Bilgisi. Dr. Hakan TERZİOĞLU Dr. Hakan TERZİOĞLU 1

ELEKTROKİMYA II.

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

YMN70. 42CrMo4 ÇELİĞİNİN POLİPİROL İLE KAPLANMASI VE BU KAPLAMANIN KOROZYONA KARŞI DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

AtılımKimyasalları AK 3151 D SUNKROM DEKORATİF KROM KATALİZÖRÜ (SIVI) ÜRÜN TANIMI EKİPMANLAR

4 ELEKTRİK AKIMLARI. Elektik Akımı ve Akım Yoğunluğu. Elektrik yüklerinin akışına elektrik akımı denir. Yük

ÖZGEÇMİŞ Uluslararası hakemli dergilerde yayınlanan makaleler (SCI & SSCI & Arts and Humanities)

9.7 ISIL İŞLEM SIRASINDA GIDA BİLEŞENLERİNİN PARÇALANMASI

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

Ders 3- Direnç Devreleri I

Transkript:

2-AMİNOFENOL ÜN ASİTLİ ORTAMDA YUMUŞAK ÇELİK ÜZERİNE ETKİLERİ VE ADSORPSİYON DAVRANIŞI Hülya KELEŞ a, İlyas DEHRİ b a Çukurova Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 01330 Adana, Türkiye b Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 80000 Osmaniye, Türkiye ÖZET:2-aminofenol ün (2-AF) 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde yumuşak çeliğin korozyonu üzerine inhibitör etkisi farklı sıcaklıklarda ve derişimlerde araştırılmıştır. Deneysel veriler EIS, Tafel ve LPR teknikleri kullanılarak elde edilmiştir. Elektrokimyasal ölçümler 1x10-3 - 2x10-2 M inhibitör derişimlerinde 298 K de yapılmıştır. Sıcaklığın etkisini incelemek için, ölçümler 2x10-2 M inhibitör derişiminde 288-318 K aralığında dört farklı sıcaklıkta yapılmıştır. 2-aminofenol ün yumuşak çelik yüzeyine adsorpsiyonunun Freundlich adsorpsiyon izotermine uyduğu bulunmuştur. G ads ve E a değerleri, 2-AF nin metal yüzeyi ile etkileşiminin fiziksel olduğunu göstermiştir. Ayrıca, inhibitör içeren ve içermeyen ortamlarda sıfır yük potansiyelleri (SYP) de belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Yumuşak çelik, korozyon, adsorpsiyon, sıfır yük potansiyeli THE EFFECTS OF 2-AMINOPHENOL ON MILD STEEL IN ACIDIC MEDIUM AND ADSORPTION BEHAVIOUR ABSTRACT: The inhibition effect of 2-aminophenol (2-AP) on mild steel in 0.1 M H 2 SO 4 solution were investigated at different temperatures and concentrations. The experimental data were obtained using EIS, Tafel and LPR techniques. Electrochemical measurements were carried out at 1x10-3 - 2x10-2 M inhibitor concentrations and 298 K temperature. To investigate the effect of temperature, measurements were carried out at 2x10-2 M inhibitor concentration and four different temperatures at 288-318 K range. The adsorption of 2-AP on mild steel was found to fit to Freundlich adsorption isotherm. G ads and E a values have been indicated that the adsorbtion of 2-AP on mild steel surface became with physical interactions. In addition, potential of zero charges (PZC) were determined with and without inhibitor mediums. Keywords: Mild steel, corrosion, adsorption, PZC. 1.GİRİŞ İnhibitörler, korozif etkiyi azaltmak veya önlemek için korozyon ortamına katılan maddelerdir. Korozyon inhibitörleri birçok sistemlere eklenirler: Temizleme banyoları, soğutma sistemleri, çeşitli rafineri birimleri, kimyasal işlemler, buhar jeneratörleri vb. [1]. Organik inhibitörler adsorpsiyon inhibitörleri olarak da sınıflandırılabilirler ve çoğunlukla asidik çözeltiler içinde kullanılır. Metal yüzeyinde oluşturdukları adsorpsiyon tabakası fazla kararlı olmaz ve etki mekanizmaları moleküler yapıları nedeniyle çok farklıdır. İnhibitör özelliği olan maddelerin; inhibisyon etkilerinin ilk basamağının metal/çözelti arayüzeyine adsorpsiyonu olduğu kabul edilir. Adsorpsiyon inhibitörleri genellikle N, S veya O içeren polar fonksiyonel grupları olan konjuge sistemlerdir. Deneysel sonuçlar organik molekülün yapısında bulunan fonksiyonel grupların, inhibitör etkinliğini arttırdığını göstermektedir. Organik moleküllerde bulunan fonksiyonel grupların etkisi, elektron yoğunluğunun bu gruplar üzerinde daha büyük olmasından kaynaklanmaktadır. Organik molekül içeren metal-çözelti arayüzeyinde, dört çeşit adsorpsiyon meydana gelebilir: 1-) Yüklü metal ile yüklü moleküller arasında elektrostatik etkileşimler, 2-) Moleküldeki ortaklanmamış elektron çiftleriyle metal arasındaki etkileşimler, 3-) π-elektronlarının metal ile etkileşimi, 4-) Tüm etkileşim türlerinin kombinasyonu [2].

Bu çalışmada molekül yapısı Şekil 1 de gösterilen 2-aminofenol ün inhibitör etkinliği ve hangi tür etkileşimlerle metal yüzeyine tutunduğu sıfır yük potansiyeli belirlenerek incelenmeye çalışılmıştır. H 2 N HO 2-aminophenol Şekil 1. 2-aminofenol ün (2-AF) yapısı 2. YÖNTEM 2-aminofenol ün (2-AF) inhibitör özelliklerinin belirlenmesi için kütlece bileşimi bilinen ve yüzey alanı 0,196 cm 2 olan çubuk şeklindeki yumuşak çelik elektrotlar kullanılmıştır. Çalışma elektrotunun bileşimi: C:0,09645 Mn:0,41797 S:0,04229 P:0,02095 Cu:0,02533 Ni:0,03594 Cr: 0,01396 Mo:0,00271 Si:0,22423 V:0,00591 Sn:0,00216 Fe:99,03509 dir. Silindirik yumuşak çelik (YÇ)çubuklar bakır tel ile iletkenliği sağlandıktan sonra yüzeyi açıkta bırakacak şekilde polyester ile kaplanmıştır. Çalışma yüzeylerinin hazırlanmasında 1200 gritlik zımpara kağıtları kullanılarak parlatılmış ve çözelti ortamına konmadan önce sırasıyla, aseton daha sonra ise destile su ile temizlenmiştir. Deneyler 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde sabit 298 K de farklı derişimlerde (1x10-3, 5x10-3, 1x10-2, 2x10-2 M) ve 2x10-2 M sabit derişimde farklı sıcaklıklarda (288, 298, 308, 318 K) yapılmıştır. Bütün elektrokimyasal ölçümler, çalışma elektrotunun atmosfere açık koşullarda elektrolit ortamında karıştırılmadan 1 saat bekletme süresi sonunda alınmıştır.elektrokimyasal ölçümler üç elektrot tekniği ile CHI 604A elektrokimyasal analizör kullanılarak yapılmıştır. Referans elektrot olarak Ag/AgCl, karşılaştırma elektrotu olarak da 1 cm 2 yüzey alanına sahip Pt levha kullanılmıştır. Elektrokimyasal impedans ölçümleri korozyon potansiyelinde, 10 5-10 -2 Hz frekans aralığında 10 mv genlik kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen veriler Nyquist diyagramları şeklinde gösterilmiştir. Lineer polarizasyon direnci yöntemi ile polarizasyon dirençleri, korozyon potansiyelinden 10 mv daha negatif değerden başlanarak, 10 mv daha pozitif potansiyele kadar olan aralık 1 mv/s tarama hızıyla belirlenmiştir. Anodik ve katodik akımpotansiyel eğrileri açık devre potansiyelinden 0,2 V a kadar, daha sonra yine açık devre potansiyelinden -1,2 V a kadar 2 mv/s tarama hızı ile polarize edilerek elde edilmiştir. Sıfır yük potansiyelinin belirlenmesi için elektrokimyasal impedans tekniği kullanılmıştır.denge potansiyelinde ve farklı potansiyellerde alınan impedans ölçümlerinden belirlenen C dl değerleri hesaplanarak E-C dl grafikleri çizilmiş ve sıfır yük potansiyeli belirlenmiştir. 3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR VE TARTIŞMA 3.1 Derişimin Etkisi Yumuşak çelik elektrotun 298 K de 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde ve farklı derişimlerde 2-AF içeren çözeltilerde alınan impedans spektrumları Şekil 2 de verilmektedir.

Şekil 2. YÇ elektrotun 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi ( ) içinde ve 1x10-3 ( ), 5x10-3 ( ), 1x10-2 ( ), 2x10-2 M ( ) 2-AF içeren çözeltilerde elde edilen Nyquist diyagramları Nyquist diyagramları değerlendirilirken düşük ve yüksek frekans bölgelerindeki gerçek impedans değerleri farkı sadece yük transfer direnci (R t ) olarak değil, difüz tabaka (R d ) direncini de içeren polarizasyon direnci (R p ) olarak değerlendirilmiştir. Çift tabaka kapasitansı C dl değerlerinin hesaplanması için sanal impedans eksenindeki en yüksek dirence, Z max, ait frekans değeri; formülünde yerine konularak hesaplama yapılmıştır. 1 f(-z " max) = (1) 2π C R dl Şekil 3. a) Metal/çözelti ara yüzeyindeki potansiyel dağılımı, b)yumuşak çelik/çözelti ara yüzeyinin eşdeğeri olarak kullanılan devre [3].

Metal/çözelti ara yüzeyinde oluşan elektriksel çift tabakanın kondansatör eşdeğerinin gerçek bir kondansatörden farklı davranması nedeniyle Dehri ve Erbil [4] tarafından Şekil 3 de verilen eşdeğer devrede çift tabaka kapasitesi (C dl ) terimi yerine diferansiyel kapasitans (Q dl ) terimi kullanılmıştır. Diferansiyel kapasitans (Q dl ) terimi Nyquist diyagramlarının yarım daire şeklinden sapmalarını temsil etmektedir. Elektrokimyasal İmpedans spektroskopisi (EİS) ölçümlerinden belirlenen polarizasyon dirençleri ve inhibitörün bu değerlerden hesaplanan inhibisyon etkinlikleri Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. 298 K de 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde ve farklı derişimlerde 2-AF içeren ortamlarda yumuşak çelik elektrot ile elde edilen Nyquist diyagramları ile Lineer Polarizasyon Direnci yönteminden belirlenen polarizasyon dirençleri ve yüzde inhibisyon değerleri. İnhibitör İnhibitör Derişimi (M) E kor (V) R p(imp) (ohm) R p(lp) (ohm) Q dl (μf) %İE İmp 0,1 M H 2SO 4 --- -0,535 54 86 42,3 --- 1x10-3 -0,533 60 91 32,6 10,0 2-AF 5x10-3 -0,533 64 96 30,6 15,6 1x10-2 -0,530 77 100 29,6 23,5 2x10-2 -0,539 98 113 23,3 44,9 Lineer polarizasyon yöntemi ile belirlenen polarizasyon dirençleri yine aynı tabloda görülmektedir. 2-aminofenol ün 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisine eklenmesiyle direnç değerlerinde artış buna paralel olarak çift tabaka kapasitansında da düşüş gözlenmektedir. Yumuşak çelik elektrotun 0,1 M H 2 SO 4 ve değişik derişimlerde 2-aminofenol (2-AF) içeren çözeltilerde, 298 K de anodik ve katodik akım potansiyel eğrileri Şekil 4. de verilmektedir. Şekil 4. YÇ elektrotun 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi ( ) içinde ve 1x10-3 ( ), 5x10-3 ( ), 1x10-2 ( ), 2x10-2 M ( ) 2-AF içeren çözeltilerde elde edilen akım potansiyel eğrisi eğrileri.

Ortamda 2-AF bulunmadığı koşullarda ölçülen korozyon potansiyeli 0,535 V dur. 0,1 M H 2 SO 4 içeren çözeltiye 1x10-3, 5x10-3, 1x10-2 ve 2x10-2 M 2-AF eklenmesiyle korozyon potansiyelleri sırasıyla -0,533, -0,533, -0,530, -0,539 olarak ölçülmüştür. Derişimin artmasıyla birlikte özellikle katodik bölgede daha etkin olmakla birlikte; hem anodik hem de katodik yöndeki akım yoğunluğu değerlerinde azalma gözlenmiştir. Bu durum inhibitör moleküllerinin metal yüzeyine adsorpsiyonlarının iki farklı şekilde gerçekleştiğini göstermektedir. 1-) Protonlanmış inhibitör molekülünün katyonik formu, anodik tarafta metal yüzeyinde sülfat iyonları ile köprü oluşturarak elektrostatik olarak adsorplanır. 2-) Pozitif yüklü inhibitör molekülleri katodik tarafta su molekülleri ile kaplı yüzeye doğru yaklaşarak elektrostatik etkileşimlerle tutunurlar. Böylece hem demirin çözünme reaksiyon hızı, hem de hidrojenin indirgenme reaksiyonu, metal yüzeyinde organik moleküllerin neden olduğu bir perdeleme etkisinden dolayı azalır. Literatürde benzer sonuçlar mevcuttur [5]. 3.2 Sıcaklığın Etkisi Sıcaklığın inhibisyon yüzdesine etkisini belirleyebilmek için; deneyler 0,1 M H 2 SO 4 içinde ve 2x10-2 M inhibitör derişiminde, atmosfere açık koşullarda, karıştırma işlemi yapılmadan ve 288, 298, 308 ve 318 K sıcaklıklarında gerçekleştirilmiştir. EİS yöntemiyle elde edilen sonuçlar Şekil 5 ve 6 da görülmektedir. Şekil 5. YÇ elektrotun 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde farklı sıcaklıklarda elde edilen Nyquist diyagramları ( ) 288 K, ( ) 298 K, ( ) 308 K, ( ) 318 K. Elektrokimyasal impedans ve lineer polarizasyon direnci ölçümlerinden elde edilen sonuçlar Tablo 2 de görülmektedir.

Şekil 6. 2x10-2 M 2-AF içeren 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde YÇ elektrotun farklı sıcaklıklarda elde edilen Nyquist diyagramları ( ) 288 K, ( ) 298 K, ( ) 308 K, ( ) 318 K. Tablo 2. Farklı sıcaklıklarda 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde ve 2x10-2 M 2-AF içeren ortamlarda YÇ elektrot ile elde edilen Nyquist diyagramları ile Lineer Polarizasyon Direnci yönteminden belirlenen polarizasyon dirençleri ile çift tabaka kapasitans ve yüzde inhibisyon değerleri. İnhibitör T (K) E kor (V) R p(imp) (ohm) R p(lp) (ohm) Q dl (μf) %İE (İmp) 288-0,537 90 116 38,0 --- 0,1 M 298-0,535 54 86 42,3 --- H 2SO 4 308-0,528 34 59 48,0 --- 318-0,519 17 51 63,9 --- 288-0,537 253 303 20,0 64,4 2-AF 298-0,539 98 137 23,3 44,9 308-0,535 51 87 38,4 33,3 318-0,529 32 62 42,5 46,9 Tüm sıcaklıklarda çalışılan ortama 2x10-2 M inhibitör eklenmesi ile diferansiyel kapasitans (Q dl ) değerleri düşmüştür. Q dl değerlerindeki azalma ya yerel dielektrik sabitinin azalmasından ya da elektriksel çift tabaka kalınlığının artmasından kaynaklanıyor olmalıdır [2, 6]. Bu durum 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde 2-AF moleküllerinin metal/çözelti ara yüzeyine adsorplanarak korozyon reaksiyonunu önlemeye çalıştıklarını göstermektedir. 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde 2x10-2 M 2-AF içeren ve içermeyen ortamlarda elde edilen akım potansiyel eğrileri Şekil 7 de görülmektedir. Akım potansiyel eğrileri incelendiğinde 288 ve 298 K de hem anodik, hem katodik dalda akım yoğunluklarının inhibitör içermeyen ortama göre daha düşük olduğu görülmektedir. Bu sıcaklıklar dışında metalin polarize edilmesiyle 2-AF nin çok çabuk metal yüzeyini terk ettiği görülmektedir.

288 K 298 K 308 K 318 K Şekil 7. YÇ elektrotun farklı sıcaklıklarda 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde ( ) ve 2x10-2 M 2-AF ( ) içeren çözeltilerde elde edilen akım potansiyel eğrileri. 3.3. Aktivasyon Enerjisinin Belirlenmesi İnhibitör varlığında ve yokluğunda korozyon prosesine ait aktivasyon enerjisi ile inhibisyonun sıcaklığa bağlılığının belirlenmesi, inhibisyon olayının mekanizması hakkında önemli bilgiler sağlar ve moleküllerin metal yüzeyine ne şekilde adsorplandıklarının açıklanmasında kullanılabilir. Korozyon akımı ile aktivasyon enerjisi (E a ) arasındaki ilişki Arrhenius eşitliği (2) ile aşağıdaki şekilde verilmektedir [7, 8]. I Kor I Kor = k e = B Ea R T burada I kor korozyon akımı, k orantı sabiti, E a aktivasyon enerjisi (kj/mol), R evrensel gaz sabiti (J/molK) ve T mutlak sıcaklıktır (K). Aktivasyon enerjisi (E a ) lni kor - 1/T grafiğinin eğiminden hesaplanır. Tafel eğrilerinde yeterli çizgisel bölge elde edilemediğinden I Kor ile polarizasyon direnci ölçme yöntemi ile belirlenen direnç değeri R p(lp) kullanılarak belirlenmiştir. Bu yöntemde I kor ile polarizasyon direnci arasındaki ilişki aşağıdaki bağıntı (3) ile verilmektedir. 1 R p (2) (3) Burada B sabiti 0,026 V olarak alınmıştır. Tablo 3 te (2) nolu eşitlikten hesaplanan aktivasyon enerjileri verilmiştir.

Tablo 3. 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi ve 2x10-2 M inhibitör derişiminde lineer polarizasyon yöntemiyle elde edilen verilerden belirlenen aktivasyon enerjileri. İnhibitör T (K) R p(lp) (ohm) I Kor (A/cm 2 )x(10-4 ) %İE (LP) 2x10-2 M 2-AF içeren çözeltide aktivasyon enerjisi (E a ) değeri, 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi için belirlenen değerden daha yüksek bulunmuştur. Tablo 3 te görüldüğü gibi 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde korozyon reaksiyonuna ait aktivasyon enerjisi (E a ) 21,7 kj/mol olarak bulunurken; 2x10-2 M 2-AF içeren ortamda bu değer 39,9 kj/mol olarak belirlenmiştir. Literatürde sıcaklığın artması ile %İE değerleri azalan inhibitörlerin varlığında belirlenen E a değerlerinin, inhibitör içermeyen ortamda belirlenen E a değerinden daha yüksek olduğu belirtilmiştir [9]. Ayrıca inhibitör içeren bir ortamda belirlenen E a değeri inhibitör içermeyen ortamda belirlenen E a değerine kıyasla daha yüksek ise; bu durum inhibitör moleküllerinin yüzeye fiziksel adsorpsiyonları ile ilişkilendirilirken, tersi bir durum yani inhibitör içeren bir ortamda belirlenen E a değeri inhibitör içermeyen ortamda belirlenen E a değerine kıyasla daha düşük ise bu durum da inhibitör moleküllerinin yüzeye kimyasal adsorpsiyonları ile ilişkilendirilmiştir [10]. 3.4. Adsorpsiyon İzotermi 288 116 2,21 -- E a (kj/mol) 0,1 M 298 86 2,98 -- 21,7 H 2SO 4 308 59 4,34 -- 318 51 5,02 -- 288 303 0,85 61,7 2-AF 298 137 1,87 37,2 39,9 308 87 2,94 32,2 318 62 4,13 17,7 Yüzeyin kaplanma kesri, inhibitörün adsorpsiyon karakteristiğinin belirlenmesinde oldukça faydalıdır. Bu tür veriler adsorpsiyon mekanizması hakkında detaylı bilgiler veren, adsorpsiyon izotermlerinin çizilmesinde kullanılabilir. Adsorpsiyon izotermleri kullanılarak adsorpsiyon ile ilgili parametreler belirlenir. Adsorpsiyonun hangi izoterme uyduğunun belirlenmesi için inhibitör derişimi (C) ile yüzeyin kaplanma kesri (θ) arasındaki bağıntının bilinmesi gerekmektedir. 2-AF ye ait kaplanma kesirleri Tablo 1 deki inhibisyon yüzdeleri kullanılarak hesaplanmış ve Freundlich adsorpsiyon izotermine uyduğu bulunmuştur (Şekil 8). Freundlich izoterminin inhibitör derişimi ile kaplanma kesri θ arasındaki matematiksel ilişki (eşitlik 4) kullanılarak adsorpsiyon denge sabiti bulunmuştur. Lnθ = LnK ads + nlnc (4)

lnθ -8-7 -6-5 -4-3 -2-1 0 lnc R 2 = 0,9115 0-0,5-1 -1,5-2 -2,5-3 Buradan da, Şekil 8. YÇ elektrotun 2-AF içeren ortama ait Freundlich adsorpsiyon izotermi. K ads = 1 55,5 e ΔGads R.T (5) bağıntısından adsorpsiyon serbest enerjisi -12,09 kl/mol olarak hesaplanmıştır. Burada 1/55,5 çözeltideki suyun konsantrasyonu, R evrensel gaz sabiti ve T termodinamik sıcaklıktır.adsorpsiyon serbest enerjisi G ads nin negatif çıkması adsorpsiyonun istemli olduğunu 40 kj/mol den küçük olması da adsorpsiyonun fiziksel olduğunu göstermektedir [11]. 3.5. Sıfır Yük Potansiyelinin Belirlenmesi Bir çözelti içinde inhibitörün adsorplanabilirliği metalin sıfır yük potansiyeline bağlıdır. Korozyon koşullarında metallerin farklı yüklerde bulunabilmesi, inhibitörlerin seçici davranışlarında önemli bir etken olmaktadır. Metalin yüzey yükü metal/çözelti arayüzeyinde oluşan elektrik alandan kaynaklanmaktadır ve korozyon potansiyelinin (E Kor ) sıfır yük potansiyeline (PZC) kıyaslanması ile bulunabilir. Antropov tarafından bağıl korozyon potansiyeli olarak tanımlanan E r, E r = E Kor E PZC şeklinde hesaplanabilir. Eğer E r negatif ise elektrot yüzeyi negatif yüklüdür ve katyonların adsorpsiyonu tercihlidir. Tersi durumda yani E r pozitif ise anyonların adsorpsiyonu sözkonusudur [10, 12]. Sıfır yük potansiyelinin belirlenmesi için 0,1 M H 2 SO 4 içinde ve 2x10-2 M 2-AF içeren çözeltide, E Kor ve farklı potansiyellerde impedans ölçümleri alınmıştır. Elde edilen impedans diyagramlarından (1) bağıntısı kullanılarak C dl değerlerine geçilmiş ve potansiyele karşı çift tabaka kapasitansı grafikleri çizilmiştir. 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde korozyon potansiyeli E Kor = -0,535 V, sıfır yük potansiyeli ise E PZC = -0,544 V olarak bulunmuştur (Şekil 9). Bu durumda E r değeri artı çıkmaktadır; yani yumuşak çeliğin yüzeyi pozitiftir ve metal yüzeyinde anyonlar bulunmaktadır. Literatürde de H 2 SO 4 içinde yumuşak çelik yüzeyinin pozitif olduğu bildirilmektedir [12]. 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisine 2-AF eklenmesiyle korozyon potansiyeli -0,539 V olarak ölçülmüştür. E-C dl grafiğinde C dl değerinin minimum olduğu potansiyel (E PZC ) ise, -0,550 V olarak bulunmuştur (Şekil 10). (5)

C (μf) 0,1 M H 2SO 4 0-0,700-0,600-0,500-0,400-0,300 E (V) 70 60 50 40 30 20 10 C(μF) 2-AF 50 40 30 20 10 0-0,800-0,700-0,600-0,500-0,400-0,300 E(V) Şekil 10. YÇ elektrotun 0,1 M H 2 SO 4 içinde ve 2x10-2 M 2-AF içeren ortamlarda elde edilen E-C dl grafikleri. ( : E pzc, ο : E Kor ) İnhibitör içeren ortamlara ait korozyon potansiyelleri aynı ortamlardaki sıfır yük potansiyellerine göre daha pozitif tarafta kalmıştır. E r = E Kor -E PZC bağıntısına göre, E r değeri pozitif olmaktadır. Bu durumda yumuşak çelik yüzeyinin 2-AF içeren ortamlarda da pozitif yüklü olduğu görülmektedir. 4.SONUÇLAR 2-AF molekülünün inhibisyon etkinliği 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde farklı derişimlerde ve farklı sıcaklıklarda araştırılmış akım düşüşleri hem anodik hem de katodik dallarda gözlendiğinden özellikle düşük sıcaklıklarda karma inhibitör olduğu belirlenmiştir. 2x10-2 M 2-AF içeren 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde demirin korozyon reaksiyonuna ait aktivasyon enerji (E a ) değerlerinin, 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde belirlenen değerden daha yüksek bulunmuştur. 2-AF nin 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisi içinde yumuşak yüzeyine adsorpsiyonunun Freundlich adsorpsiyon izotermine uyduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon serbest enerjisi ( G ads ) -12,09 kj/mol olarak bulunmuştur. Bu değer çalışılan organik maddelerin yüzeye adsorpsiyonunun istemli olduğunu göstermektedir. 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde ve 2-AF içeren ortamda yumuşak çeliğin yüzeyinin pozitif yüklü olduğu bulunmuştur. 0,1 M H 2 SO 4 çözeltisinde pozitif yüklü metal yüzeyine inhibitörlerin adsorpsiyonunun, spesifik adsorplanmış SO 4-2 iyonları üzerinden elektrostatik etkileşimlerle oluştuğu belirlenmiştir. 5. KAYNAKLAR 1. Üneri, S., Korozyon İnhibitörlerinin Prensipleri ve Pratiği. Segem, Ankara,121, 1984. 2. Bentiss, F., Traisnel, M., and Lagrenee, M., J. App. Electrochem. 31, 41, 2001. 3. Erbil, M., Doğa 3, 100, 1987. 4. Dehri, İ. and Erbil, M., British Corr. J. 34, 299, 1999. 5. Tang, L., Li, X., Li, L., Mu, G. and Liu, G., Mater. Chem. Phys. 97, 307, 2006. 6. Wang, H.L, Fan, H.B., and Zheng, J.S., Mater. Chem. Phys 77, 655, 2002. 7. Zor, S, Yazıcı, B., and Erbil, M., Corros. Sci. 47, 2700, 2005. 8. Abdallah, M., Corros. Sci. 44, 717, 2002. 9. Kardaş, G., Mater. Sci. 41, 337, 2005. 10. Popova, A., Sokolova, E., Raicheva, S., and Christov, M., Corros. Sci. 45, 33, 2003. 11. Moretti, G., Guidi, F., and Grion, G., Corros. Sci. 46, 387, 2004. 12. Quartorone, G., Bonaldo, L., and Tartato, C., App. Surf. Sci. 252, 8251, 2006.