Bor içeren iyonik sıvıların korozyon inhibitörü olarak kullanılması
Using boron doped ionic liquids as corrosion inhibitor
Yazar: MESUT YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSNÜ GERENGİ
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Korozyon inhibitörleri ortama az miktarda eklendiğinde metalin bulunduğu ortam ile tepkimesini azaltan ya da önleyen kimyasal maddelerdir. İnhibitörlerin etkin bir şekilde kullanılması için ekonomik olması, çevre ve insan sağlığına zarar vermemesi istenmektedir. Bu istemler; çevre dostu ve ekonomik inhibitörlerin bulunması çalışmalarının önemini arttırmaktadır. 
İyonik sıvılar oda sıcaklığı ve daha düşük sıcaklıklarda sıvı halde olup katyonik kısmı genellikle organik bazlı olan tuzlardır. İyonik sıvılar yüksek polariteye, düşük buhar basıncına sahip ve yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. Bu özelliklerinden dolayı iyonik sıvılar birçok reaksiyonda gerek çözücü gerekse katalizör olarak defalarca kullanılabilmekte ve ayrıca reaksiyon ortamından kolaylıkla atık bırakmadan uzaklaştırılabilmektedir. 
Bu çalışmada; St37 alaşımının, asidik ortamdaki korozyon mekanizmasına bor içeren iyonik sıvıların [1-etil-3-metilimidazolyum tetrafloroborat (EMITFB) ve 1-bütil-1-metilpiperidinyum tetrafloroborat (BMPTFB)] korozyon inhibitörü olarak kullanılabilme potansiyeli Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS), Dinamik Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (DEIS) ve Tafel Ekstra Polarizasyon (TP) yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır. Elektrokimyasal ölçümler sonrası kullanılan metal numunelerin yüzey morfolojisindeki değişim Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılımlı X-Ray Spektroskopisi (EDS) ile incelenmiş ve uygulanan tüm yöntemlerin sonuçları kıyaslanarak tartışılmıştır. Elde edilen bulgular, çalışılan her iki bor katyonlu iyonik sıvının inhibitör olarak kullanılabileceğini göstermektedir. St37 çeliğinin 0.1 M HCl ortamındaki BMPTFB ve EMITFB kullanılmasına bağlı olarak hesaplanan inhibitör etkinliği (%IE) değerleri sırasıyla %87 ve %73'tür. St37 çeliğinin 0.1 M HCl ortamında korozyonuna BMPTFB'nin EMITFB'ye kıyasla yaklaşık %15 daha iyi koruduğu görülmüştür.

Abstract:
Corrosion inhibitors are chemical substances that, when added in small amounts, reduce or prevent reaction with an environment in which metal is present. It is desirable that inhibitors be economical to use and effective without harming the environment or human health. Consequently, the importance of research into the availability of environmentally friendly and economical inhibitors is evident. Ionic liquids remain liquid at room temperature and lower temperatures and have a cationic component usually consisting of organic-based salts. Ionic liquids exhibit high polarity and low vapor pressure and are resistant to high temperatures. Because of these properties, ionic liquids can be used repeatedly as catalysts or solvents in many reactors and can be easily removed from the reaction environment without leaving waste. This study investigated the potential of using boron-containing ionic liquids [1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (EMITFB) and 1-butyl-1-methylpiperidinium tetrafluoroborate (BMPTFB)]  as corrosion inhibitors on the corrosion mechanism of St37 alloy in an acidic environment using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), dynamic electrochemical impedance spectroscopy  (DEIS) and Tafel extra polarization (TP). The change in surface morphology of the metal samples used after electrochemical measurement was investigated via scanning electron microscopy (SEM) and energy diffraction X-Ray spectroscopy (EDS), and the results of all the applied methods were compared and discussed. The findings showed that both boron cationic ionic liquids can be used as inhibitors. The inhibitor activity (% IE) values for St37 steel in a medium of 0.1 M HCl, according to the use of BMPTFB or EMITFB, were 87% and 73%, respectively. It was determined that, for corrosion in the 0.1 M HCl medium, the St37 steel exhibited approximately 15% better retention of the BMPTFB than of the EMITFB.