Çeşitli derin ötektik sıvılarda elektrokimyasal analiz yöntemi ile katkı kimyasallarının etkisinin çinko ve nikel metalleri için incelenmesi
Investigation of the effect of additive chemicals for zinc and nickel metals by electrochemical analysis method in various deep eutectic liquids
Yazar: MÜCAHİT OFLAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH CİHANGİR
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Stratejik Hammaddeler ve İleri Teknoloji Uygulamaları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Amonyum klorür = Ammonium chloride ; Dönüşümlü voltametri = Cyclic voltammetry ; Kaplama = Coating ; Kronoamperometri = Chronoamperometry ; Potasyum hidrojen tartarat = Potassium hydrogen tartrate ; Sodyum sitrat = Sodium citrate ; Ötektik alaşımlar = Eutectic alloys

Özet:
Bu tez çalışmasında derin ötektik sıvı (DES) kullanılarak saf nikel ve çinko 
kaplamaları üretilmiş olup, üretilen saf kaplamalar katkı kimyasalı ile üretilen nikel ve çinko 
kaplamalar ile karşılaştırılarak fiziksel ve morfolojik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. 
Bu tez çalışmasında temel amaç saf nikel ve çinko kaplamaların fiziksel ve morfolojik 
özelliklerini kaplama banyolarına eklenen katkı kimyasallarının pozitif etkisi ile 
iyileştirmektir. Tez çalışmasında kaplama işleminin gerçekleşeceği 50mL'lik beherler 
içerisinde iki ana DES hazırlanmıştır. Birincisi ikili bileşim komponent karışımı ile 
oluşturulan, molar olarak 1:4 karışımından meydana gelen ZnCl2:EG ve ikincisi üçlü
komponent karışımı ile hazırlanan molar olarak 1:4:0,4 karışımından meydana gelen 
ChCl:EG:NiCl26H2O DES çözeltisidir. Üretilen DES'lerin içerisine potasyum hidrojen 
tartarat (PHT), sodyum sitrat tribazik (SCT) ve amonyum klorür (NH4Cl) katkı maddeleri 
eklenerek toplamda sekiz adet DES üretilmiş olup üretilen DES'lerin iletkenlik ve pH gibi 
fiziksel özellikleri incelendi. Elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesinde dönüşümlü 
voltametri ve kronoamperometri teknikleri kullanıldı. Her iki teknikte de analizler üç 
elektrotlu sistem kullanılarak gerçekleştirildi. Fiziksel ve elektrokimyasal özellikleri 
incelenen DES çözeltilerini kullanılarak yumuşak çelik üzerine çinko ve nikel kaplaması 
yapıldı. Elde edilen kaplamaların yüzey pürüzlülük ve kalınlık ölçümü, sertlik ölçümü, 
SEM-EDS analizi ve XRD analizleri yapıldı. Yapılan analizler sonrasında katkı maddeleri 
eklenerek yapılan kaplamaların katkı kimyasalı içermeyen sistemler sistemler ile 
karşılaştırması yapılarak incelendi. Yapılan analizler sonucunda elde edilen verilere göre
NH₄Cl katkı kimyasalının kaplamanın sertliğini, kalınlığını ve pürüzlülüğü arttırdığı, tane 
yönlenmelerini ve boyutunu değiştirdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak bu tez çalışmasında 
kullanılan tüm katkı maddelerinin kaplama özellikleri incelenerek kaplama yapısına avantaj 
ve dezavantaj sağlayan özellikleri verilmiştir

Abstract:
In this thesis, pure nickel and zinc coatings were produced using deep eutectic liquid 
(DES), and then the coatings were reworked in these baths by mixing different additive 
chemicals. Coatings produced with additive chemicals were compared with pure coatings, 
and their effects on physical and morphological properties were investigated. The primary 
purpose of this thesis is to improve the physical and morphological properties of pure nickel 
and zinc coatings with the positive effect of additive chemicals added to the coating baths. 
In the thesis study, two main deep eutectic liquids (DES) were prepared in 50mL beakers 
where the coating process would take place. The first is zinc chloride: ethylene glycol, which 
is formed with a mixture of binary components in a 1:4 molar ratio, respectively, and the 
second is choline chloride: ethylene glycol: nickel chloride Hexa hydrate DES solution, 
which is prepared with 1:4:0,4 in molar ratio, respectively. A total of eight DESs were 
produced by adding potassium hydrogen tartrate (PHT), sodium citrate tribasic (SCT), and 
ammonium chloride (NH₄Cl) additives into the produced DESs, and the physical properties 
of these DESs such as conductivity and pH were examined. Cyclic voltammetry and 
chronoamperometry techniques were used to examine their electrochemical properties. Zinc 
and nickel plating were done on mild steel by using DES solutions, whose physical and 
electrochemical properties were examined. Surface roughness and thickness measurement, 
hardness measurement, SEM-EDS analysis, and XRD analysis of the obtained coatings were 
performed. After the analysis, the coatings made by adding additives were compared with 
the additive-free systems. As a result of the measurements and analyzes, it was determined 
that the NH₄Cl additive chemicals increased the hardness, thickness and roughness of the 
coating and changed the grain orientation and size. Consequently, the advantages and 
disadvantages of employed additives for the electrodeposition of zinc and nickel were 
examined, and the results were given.