Katı-hal yüksek sıcaklık tepkimeleri ile MgO?xB2O3 bileşiklerinin sentezlenmesi ve özelliklerinin belirlenmesi
Solid-state high temperature synthesis and characterization of MgO?xB2O3 compounds
Yazar: AYŞE ÜÇYILDIZ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL GİRGİN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Bölümü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya = Chemistry ; Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Borik asit = Boric acid ; Katıhal reaksiyon yöntemi = Solid state reaction method ; Magnezyum oksit = Magnesium oxide

Özet:
Doğal olarak oluşmuş magnezyum borat bileşikleri dışında, kloropinnoit (2MgO?2B2O3?MgCl2?14H2O) çift tuzunun dönüşümü ya da çeşitli magnezyum ve bor bileşiklerinin etkileştirilmesi ile yapay olarak elde edilebilen çok sayıda ve farklı bileşimlerde magnezyum borat bileşiği bulunmaktadır. Magnezyum boratlar, sulu ortamdan çöktürme veya klasik ısıl işlem ile sentezleme tekniklerinin yanı sıra mikrodalga ve mekanokimyasal yöntemlerle de sentezlenebilmektedir.Bu çalışmada, borik asit (H3BO3) ve magnezyum oksit (MgO) başlangıç bileşikleri kullanılarak farklı MgO:B2O3 mol oranlarında katı karışımlar hazırlanmış, bu karışımlarla yapılan TG/DTA analizleri dikkate alınarak belirlenen sıcaklıklarda ısıl işlemle farklı bileşimlerde magnezyum boratlar sentezlenmiştir. XRD analizleri ile tanımlanan, Mg3B2O6, monoklinik ve triklinik Mg2B2O5 ile MgB4O7 fazlarının en fazla miktarlarda oluştuğu MgO:B2O3 mol oranları ve sıcaklıklar göz önünde bulundurularak, elde edilen bu magnezyum borat bileşiklerinin optimum oluşma süreleri ortaya çıkarılmıştır.Sentezlenen magnezyum borat bileşikleri üzerinde elektron mikroskobu, kimyasal analiz, TG/DTA ve IR analizleri ile fiziksel-kimyasal testler (çözünürlük, tane boyu dağılımı, yüzey alanı, vb.) yapılarak bu bileşiklerin özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca, sulu sistemlerde metal yüzeylerinde meydana gelebilecek korozyonu azaltma amacıyla inhibitör olarak kullanılabilirlikleri de voltametrik yöntemle test edilerek olumlu sonuçlar kaydedilmiştir.

Abstract:
Other than naturally occuring magnesium borates, there are many other magnesium borate compounds in different compositions synthetically produced by the phase transformation of chloropinnoite double salt (2MgO?2B2O3?MgCl2?14H2O) or by the interaction of different magnesium and boron compounds. Magnesium borates can be prepared by microwave and mechanochemical methods as well as precipitation from aqueous media and conventional heating methods.In this study, solid mixtures were prepared in different MgO:B2O3 mole ratios using boric acid (H3BO3) and magnesium oxide (MgO) initial compounds. TG/DTA analysis were performed on the mixtures prepared and considering the results of these tests magnesium borates of varying compositions were synthesized by heat treatment. Considering the MgO:B2O3 mole ratio and the temperature, optimum reaction times for the formation of Mg3B2O6, monoclinic and triclinic Mg2B2O5 and MgB4O7 phases were determined by XRD analyses.Electron microscope, chemical, TG/DTA, IR spectroscopic analyses and some physical-chemical tests (solubility, particle size distribution, specific surface area, etc.) were performed on the magnesium borate compounds synthesized for the purpose of determining their properties. Also, the possible use of the products as corrosion inhibitor in aqueous media to reduce corrosion on metal surfaces were tested by voltametric method and some promising results were obtained.