Saf aluminyumun 0,1M hidroklorik asit çözeltisindeki korozyonuna bazı heterosiklik bileşiklerin inhibitör etkisi
Inhibition effect of some heterocyclic compounds of pure aluminum in 0,1M hydrochloric acid solution
Yazar: M. ARZU PINARBAŞI
Danışman: PROF.DR. GÖZEN BEREKET
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1999
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Heterosiklik bileşikler = Heterocyclic compounds ; Korozyon = Corrosion ; Çözeltiler = Solutions

Özet:
ÖZET Bu çalışmada, saf alüminyumun 0.1M HC1 ortamında korozyonuna benzotriazol, benzimidazol-2-tiyon ve benzoksazol-2-tiyon türevlerinin inhibitor etkisi potansiyostatik polarizasyon yöntemiyle araştırılmıştır. Bu amaçla heterosiklik bileşiklerin lxlO^M, 5xlO-5M, Ixl0-4M, 5xlO"4M, lxl03M derişimlerini içeren 0.1M HC1 çözeltilerinde korozyon potansiyelleri, Ekor, korozyon hızları, ikor, anodik ve katodik Tafel eğimleri, (3a, (3C inhibitor etkinlikleri, IE, ile kaplanma kesirleri, 0, saptanmıştır, inhibitor etkinlik sırası; benzotriazol türevleri için 5-nitro benzotriazol > 5-metil benzotriazol > 5-klor benzotriazol > benzotriazol şeklindedir. Benzimidazol-2-tiyon türevleri için ise benzimidazol-2-tiyon > 5-metil benzimidazol-2-tiyon > 5-klor benzimidazol-2-tiyon sırasını izlediği bulunmuştur. Diğer yandan benzoksazol-2-tiyon türevleri için inhibitor etkinlik sırası 5-metil benzoksazol-2-tiyon > benzoksazol-2-tiyon > 5-klor benzoksazol-2- tiyon > 5-nitro benzoksazol-2-tiyon sırasını izlediği bulunmuştur. Ayrıca bir diğer inhibitor etkinlik sırasının benzimidazol-2-tiyon > benzoksazol-2-tiyon > benzotiyazoI-2- tiyon şeklinde olduğu bulunmuştur. Heterosiklik bileşiklerin genellikle katodik inhibitor olduğu, inhibitor özelliklerinin alüminyum yüzeyinde adsorpsiyondan kaynaklandığı ve inhibitor etkinliklerinin moleküllerdeki yük yoğunlukları ile paralellik gösterdiği bulunmuştur. Adsorpsiyon izotermlerinden de adsorpsiyon serbest enerjileri, AGads ve adsorpsiyon denge sabitleri, Kads değerleri hesaplanmıştır. 0.1M HC1 ortamında heterosiklik bileşiklerin lxlO"3M ve lxl05M derişimlerini içeren çözeltilerde 20 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C ve 60 °C farklı sıcaklıklardaki korozyon hızları saptanmıştır. Farklı sıcaklıklardaki korozyon hızı değerlerinden aktivasyon enerjileri, Ea, aktivasyon entalpileri, AH*, aktivasyon entropileri, AS* gibi aktivasyon parametreleri belirlenmiştir. Belirlenen bu parametrelerden inhibitörlerin korozyonu önleme mekanizması açıklanmıştır.

Abstract:
VI SUMMARY In this study inhibitive behaviour of benzotriazole, benzimidazole-2-tione, and benzoxazole-2-tione derivatives on the corrosion of pure aluminum in 0.1M HCi has been investigated by potentiostatic polarization technique. For this purpose corrosion potentials, Ecorr, corrosion rates, icorr, anodic and cathodic Tafel slopes, Pa, Pc, inhibition efficiencies, IE, surface coverages, 0, of these heterocyclic compounds were determined in 0.1M HCI solutions containing various concentrations (lxlO"5M, 5xlO~5M, lxl(HM, 5xlO~4M, lxlO_3M). The efficiency of benzotriazole derivatives was found to follow the order of 5-nitro benzotriazole > 5-methyl benzotriazole > 5-chloro benzotriazole > benzotriazole while the efficiency of benzimidazole-2-tione was found to follow the order of benzimidazole-2-tione > 5-methyl benzimidazole-2-tione > 5-chloro benzimidazoIe-2- tione. On the other hand efficiency of benzoxazole-2-tione was found to follow the order of 5-methyl benzoxazole-2-tione > benzoxazole-2-tione > 5-chloro benzoxazole-2-tione > 5-nitro benzoxazole-2-tione. Another inhibition order among these heterocyclic compounds was found to be as benzimidazole-2-tione > benzoxazole-2-tione > benzothiazole-2-ti one. It was observed that these heterocyclic compounds mainly behaves as cathodic inhibitor and inhibition actions were due to adsorption on metal surface which shows paralelisin with the total negative charge of each molecule from the adsorption isotherms values of adsorption free energies, AGads and values equilibrium constants, Kads, for the adsorption process. Corrosion rates in 0.1M HCI solutions containing lxI0~3M or 1x10" 5M concentration of these heterocyclic compounds were determined at 20 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C, 60 °C. From the corrosion rates at different temperatures activation parameters of the corrosion process such as activation energies, Ea, activation enthalpies, AH* and activation entropies, AS* were determined. From these parameters possible mechanism of the corrosion and inhibition processes were proposed.