Sodyum kromat, sodyum molibdat ve sodyum tungustat çözeltileri içinde aliminyum elektrokimyasal davranışı
The electrochemical behavior of aluminum in sodium chromate, sodium molibdate and sodium tungstate solutions
Yazar: KAAN CEBESOY EMREGÜL
Danışman: PROF. DR. A. ABBAS AKSÜT
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1997
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Elektrokimyasal davranış = Electrochemical behavior ; Sodyum kromat = Sodium chromate ; Sodyum molibdat = Sodium molybdate ; Sodyum tungstat = Sodium tungstate ; Çözeltiler = Solutions

Özet:
ÖZET DOKTORA TEZİ SODYUM KROMAT, SODYUM MOLİBDAT VE SODYUM TUNGUSTAT ÇÖZELTİLERİ İÇİNDE ALÜMİNYUMUN ELEKTROKİMYASAL DAVRANIŞI Kaan Cebesoy EMREGÜL Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. AAbbas AKSÜT 1997, Sayfa: 264 Jüri : Prof. Dr. A.Abbas AKSÜT Prof. Dr. Saadet ÜNERİ Doç. Dr. Mübeccel ERGUN Kromat, moübdat ve tungustat içeren sülfat ortamlarında film oluşumuna ve pasifleşmeye anyon derişimi, çözelti pH'ı ve tarama hızının etkileri potansiyostatik ve EİS yöntemleri kullanılarak, yüzeyde oluşan filmin yapısı ise SİM kullanılarak aydınlatılmaya çalışılmıştır. Polarizasyon eğrileri ve impedans spektrumları en pasif filmin kromat içeren ortamlarda oluştuğunu, buna karşılık molibdat içeren ortamlarda oluşan filmin daha az pasif olduğunu göstermiştir. Tungustat ortamında elde edilen sonuçlar, bu anyonun pasifleştirici etkinliğinin çok düşük olduğunu ortaya koymuştur. Deneysel sonuçlar kromat, tungustat ve molibdat çözeltilerinde pasifliğin pH'a bağlı olarak pH7>pH3>pH10 sırasını takip ettiği görülmüştür. Kromat, molibdat ve tungustat içeren klorür ortamlarında ise klorür ve anyon derişiminin, ve çözelti pH'ının pasifliğe ve çukur oluşma potansiyeline etkisi potansiyostatik ve EİS, yüzeyde çeşitli potansiyellerde oluşan filmin yapısı ise SEM ve TEM yöntemleri yardımıyla aydınlatılmaya çalışılmıştır. Klorür ortamında Efo'nun pH'a 3-8 aralığında bağlı olmadığı, 8-10 aralığında ise çok az bağlı olduğu görülmüştür. Buna karşılık ortama eklenen kromat, molibdat ve tungustat iyonları ile Eço'nun pH'a bağımlı hale geldiği belirlenmiştir. Aynı ortamlarda Eço ve pasiflik akımlarının klorür ve oksianyon derişimine bağlı obuası çukur korozyonuna karşı inhibisyonun, zayıf noktalarda (kusurlarda) yarışmalı adsorpsiyon ve sonrasında oksidasyon/redüksiyon mekanizması ile sağlandığı düşünülmüştür. TEM çalışmaları, kromat ortamında homojen sayılabilecek, molibdat ve tungustat ortamlarında ise homojen olmayan dubleks yapıda filmlerin oluştuğu belirlenmiştir. TEM'e bağlı olarak yapılan EDX analizleri metal/oksit arayüzeyine klorür iyon girişinin en çok kromat tarafından, en az ise tungustat tarafından engellendiği belirlenmiştir. XRD analizleri pasifliğin ve çukur oluşumuna karşı inhibisyonun kromat ortamlarında O2O3, molibdat ortamlarında M0O2/M0O3 ve tungustat ortamlarında WO2/WO3 tarafından sağlandığım göstermiştir. Sülfat ve klorür ortamlarında elde edilen impedans spektrumlarının oksianyon ilavesinden önce genelde yüksek frekans kapasitif yanm daire, orta frekans indüktif yarım daire ve düşük frekans kapasitif yarım dairenin başlangıç kısmından, ortama kromat, molibdat veya tungustat eklenmesi ile spektrumlarm ya yüksek frekans kapasitif yanm daire ve düşük frekans doğrusal kısım ya da tek bir yüksek frekans kapasitif yanm daireden oluştuğu belirlenmiştir. Sonuçlardan yüksek frekans kapasitif yanm dairenin film oluşumu ve kalınlaşmasını, indüktif yarım dairenin ise oksit/çözelti veya oksit içi çözünmelerden kaynaklanan relaksasyon etkisini ifade ettiği düşünülmüştür. Ortama kromat, molibdat veya tungustat eklenmesi ile indüktif yarım dairenin ortadan kalkması, relaksasyon etkisinin azaldığını ifade ederken, ortama kromat veya molibdat eklendiğinde ortaya çıkan düşük frekans doğrusal kısmı kuvvetli pasifleşmeyi ifade etmektedir. ANAHTAR KELİMELER: alüminyum, pasiflik, inhibisyon, kromat, molibdat, tungustat, klorür, çukur korozyonu, elektrokimyasal impedans spektroskopisi, XRD, TEM, EDX, SEM

Abstract:
ABSTRACT Ph.D. Thesis THE ELECTROCHEMICAL BEHAVIOUR OF ALUMINUM IN SODIUM CHROMATE, SODIUM MOLYBDATE AND SODIUM TUNGSTATE SOLUTIONS Kaan Cebesoy EMREGUL Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemistry Supervisor: Prof. Dr. A.Abbas AKSÜT 1997, Page: 264 Jury : Prof. Dr. A.Abbas AKSÜT Prof. Dr. Saadet ÜNERİ Assoc. Prof. Dr. Mfibeccel ERGUN The effect of oxyanion concentration, solution pH and scan rate on film formation and passivation has been studied using potentiostatic and EİS methods. Polarisation and EİS results show passivation to be highest in chromate, less in molybdate and the least in tungstate containing solutions. The dependency of passivation on pH was seen to be in the following order. pH7>pH3>pH10 The effect of oxyanion, chloride ion concentrations and solution pH on passivation and pitting potential were also studied using potentiostatic and EİS methods, whereas film structure was determined by SEM and TEM. Dependency of pitting potential and passivation currents on the oxyanion and chloride ion concentration reflects passivation to be established by competitive adsorption at flaws followed by an oxidation/reduction reaction. TEM studies showed a duplex film structure in all three mediums, where the film formed in chromate was homogeneous and those formed in molybdate and tungstate were not XRD results showed passivation and inhibition against pitting to be established by CrjsOs, M0CVM0O3 and WO2/WO3 in chromate, molybdate and tungstate solutions respectively. The impedance spectrums obtained in sulphate and chloride ion containing solutions were seen to be comprised of a high frequency capacitive, a medium frequency inductive and the beginning of a low frequency capacitive loop. After the addition of chromate, molybdate or tungstate the spectrums contained either a high frequency capacitive loop and a low frequency vertical line or a single high frequency capacitive loop. The high frequency capacitive loop was attributed to film formation and thickening, and the inductive loop to relaxation within the film or at the film/solution interface due to dissolution. The absence of an inductive loop in the presence of chromate, molybdate or tungstate can be attributed to inhibition of the relaxation effect The low frequency vertical line obtained especially in chromate and molybdate containing solutions is due to the high passivation effect of these ions. KEYWORDS: aluminium, passivation, inhibition, chromate, molybdate, tungstate, chloride, pitting corrosion, electrochemical impedance spectroscopy, XRD, TEM, EDX, SEM