Çinkonun kaplama banyosundan elektrokristalizasyonu
The electrocrystallization of zinc from the coating bath
Yazar: MELEK ŞİRİN BAYMAK
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA LÜTFÜ BERKEM
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2001
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elektrokristalizasyon = Electrocrystallization ; Çinko = Zinc

Özet:
Bu çalışmada elektrokimyasal yöntemleri kullanarak polikristalin gümüş elektrot üzerinde çinkonun elektrolitik biriktirilmesinin başlangıç aşamaları incelenmiştir. Bu amaçla çinkonun sabit konsantrasyon ve sabit pH'daki çinko sülfat çözeltisinden elektrokristalizasyonunda akım-zaman eğrisi ayrıntılı olarak analizlenmiştir. Elde edilen analiz sonuçları eldeki matematik modele göre değerlendirilmiştir. Bu matematik model kristallerin koniler şeklinde büyüdüğü ve çekirdeklenmenin sonsuz olarak devam ettiği varsayımlarına dayanır. Denemelerden elde edilen sonuçlar kullanılarak çeşitli potansiyel değerlerinde çekirdeklerime ve kristal büyüme hız sabitleri hesaplanmıştır.Bu hız sabitlerini kullanarak transfer katsayısının hesaplanması, dislokasyon olup olmadığının belirlenmesi ve büyüyen kristallerin geometrisinin tayini amaçlanmıştır. Deney sonuçlarına göre çizilen grafiklerin incelenmesi sonucunda üç-boyutlu çekirdeklerime ve kristal büyümesinin gerçekleştiği anlaşılmıştır. Bu nedenle kristal büyüme hız sabiti olarak hem dikey, hem de yatay yönlerdeki kristal büyüme hız sabitleri hesaplanmıştır Yapılan çalışmalarda zemin akımı (it,) çok büyük bulunmuştur. Bunun çinko tabakalarının çok hızlı bir şekilde oluşması ve çinko kristallerinin bunların üzerinde büyümeye devam etmesinden kaynaklandığı sonucu çıkartılmıştır. Çalışılan potansiyel değerlerinde hesaplanan hız sabitlerinin grafiğe geçirilmesiyle elde edilen lnk3c' ile E arasındaki eğrinin eğiminden a transfer katsayısı hesaplanmış ve bu değerin 0.72 olduğu saptanmıştır. lnk3C\N^ ile lnk3C' arasındaki eğrinin eğiminin de l'den büyük olduğu bulunmuş ve dolayısıyla dislokasyon olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study the initial stages of Zinc Electrodeposition on Polycrystalline Silver Electrode are investigated by using Electrochemical Methods. For this purpose the current-time transient for the Electrocrystallization of Zinc from a zinc sulphate bath of constant concentration and pH had been analysed in detail. The results of this analysis are evaluated by using a known mathematical model. This model is based on the assumptions that the shapes of the crystals are right circular cones and that the nucleation continues indefinetely. Using the results obtained from the experiments, the rate constants of nucleation and crystal growth were calculated at different potential values. In turn using these constants, the transfer coefficient was calculated, the geometry of the growing crystals was determined and whether there is dislocation was investigated. Analysis of the diagrams, which are drawn by using the results of the experiments, displayed three-dimensional nucleation and crystal growth. Thus, two rate constants, one in horizontal direction and the other in vertical direction, are calculated for the growth. The background current (ib) is found quantitively large which is due to the fast formation of the zinc layers and the subsequent crystal growth on them. The a transfer coefficient was calculated from the slope of the lnk3C' - E transient, diagram of the rate constants against the potantial, and is found to be 0.72. The slope of the lnk3CVN0 - lnk3C' transient is found higher than 1, which indicates that dislocation has occurred.