Tersiyer amin metakrilat bazlı polimerlerin korozyon inhibitörü olarak kullanılması
Tertiary amin methacrylate base polymers use corrosion inhibitor
Yazar: HÜSEYİN YASİN ÇİÇEK
Danışman: DOÇ. DR. AYSEL BÜYÜKSAĞİŞ
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon katalizörler = Adsorption catalysts ; Korozyon = Corrosion ; Polimerler = Polymers ; Çelik-metal = Steel-metal ; İnhibitör = Inhibitor

Özet:
Bu çalışmada, yeni sentezlenmiş suda çözünür poli[2-(dimetilamino)etil metakrilat] (PDMA), poli[2-(dietilamino)etilmetakrilat] (PDEA), poli[2-(diizopropilamino)etil metakrilat] (PDPA) homopolimerleri ve farklı moleküler ağırlıktaki poli[2-(dimetilamino)etil metakrilat]-b-poli[metil metakrilat] (PDMA-PMMA), poli[2-(dietilamino)etil metakrilat]-b-poli[metil  metakrilat] (PDEA-PDMA) ve poli[2-(diizopropilamino)etilmetakrilat]-b-poli[2-(dimetilamino)etil metakrilat] (PDPA-PDMA) diblok kopolimerlerin, farklı derişimde polimerler içeren (1x10-2 M, 1x10-3 M, 1x10-4 M, 1x10-5 M)   10-3 M HCl ve çift distile su içindeki  (pH=7,6) AISI 304 paslanmaz çeliğin korozyonu üzerine inhibitör etkinlikleri potansiyodinamik polarizasyon, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji saçınımlı X-ışınları analizi (EDX), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), indüktif eşleşmiş plazma optik emisyon spektrometresi (ICP-OES) kullanılarak incelenmiştir. Polarizasyon eğrileri tüm çalışılan polimerlerin karma tip inhibitör olarak davrandığını göstermiştir. Bütün elektrokimyasal ölçümler inhibisyon etkinliğinin artan inhibitör derişimi ile arttığını göstermiştir. Derişim ile inhibitör etkinliğinin artması polimerlerin metal yüzeyine adsorpsiyonundan kaynaklanmaktadır ve adsorpsiyon izotermi Langmuir adsorpsiyon denklemine uymaktadır. Adsorpsiyon parametreleri olan adsorpsiyon denge sabiti (Kads) ve adsorpsiyon serbest enerjisi (Gads), çizilen adsorpsiyon izotermlerinden faydalanılarak hesaplanmıştır.
İnhibitör etkinliğindeki değişim başlıca inhibitör molekülünde mevcut substitüentlerin doğasına ve tipine bağlıdır ve ayrıca inhibitörün molekül ağırlığına bağlıdır. Asidik ortamda en iyi inhibisyonu VB84 homopolimeri, çift distile su ortamında en iyi inhibisyonu VB207 diblok kopolimeri göstermiştir. 

SEM, EDX ve AFM ile elde edilen görüntüler inhibitörlerin metal çözünmesini azalttığı ve korozyonu önlediğini göstermektedir. ICP-OES sonuçları metalin çözünmesinin çift distile su ortamına göre 10-3 M HCl ortamında daha çok arttığını göstermiştir.

Abstract:
In this study, the inhibitive performance of novel synthesised water soluble poly [2-(dimethylamino)ethyl methacrylate] (PDMA), poly [2-(diethylamino)ethyl methacrylate] (PDEA), poly [2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate] (PDPA) homopolymers and poly [2-(dimethylamino) ethyl methacrylate]-b- poly[methyl methacrylate] (PDMA-PMMA), poly [2-(diethylamino) ethyl methacrylate]-b- poly[methyl  methacrylate] (PDEA-PDMA) and poly [2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate]-b- poly [2-(dimethylamino)ethyl methacrylate] (PDPA-PDMA) of different molecular weight diblock copolymers – on the corrosion behaviour of AISI 304 stainless steel in 10-3 M HCl and double distilled water (pH=7,6) containing various concentrations polymers (1x10-2 M, 1x10-3 M, 1x10-4 M, 1x10-5 M)  were investigated using potentiodynamic polarisation, electrochemical impedance spectroscopy  (EIS), scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX), atomic force microscopy (AFM) and inductively coupled plasma optical emmision spectrometry (ICP OES). Polarisation curves indicate that all studied polymers were acting as mixed type inhibitors. All electrochemical measurements show that inhibition efficiencies increases with increasing inhibitor concentration. It's determined that the increase of inhibitor efficiency by concentration results from the adsorption of polymers to metal surface, and the adsorption fits to Langmuir adsorption equation. Adsorption equilibrium constant (Kads) and free energy of adsorption(Gads), which are thermodynamic parameters of adsorption has been calculated by benefiting from the drawn adsorption isotherms. 

The variation in inhibitive efficiency mainly depends on the type and the nature of the substituents present in the inhibitor molecule and also depends on the molecular weight of the inhibitors. The best inhibition in acidic medium show that VB84 homopolymer, in double distilled water show that VB207 diblock copolimer.

Surface images obtained with SEM, EDX and AFM determined by verifying these results that inhibitors decrease the dissolution of metal, prevent the corrosion. Results of ICP-OES shows that metal dissolution increases in 10-3 M HCl medium than double distilled  water.