Bingöl-Solhan Bölgesi Polenlerinin Özellikleri ve Bakır Malzemelerin Korunmasında Kullanımları

Abstract

ÖZET: Bu çalışmada, bakır metalinin deniz suyunu temsilen %3,5 NaCl çözeltisindeki korozyonuna polenin inhibisyon etkisi incelenmiştir. Bu koruma yöntemi ile elde edilen bulgular son zamanlarda yaygın bir şekilde uygulanmaya başlanan aynı maddenin kendi kendine biriken tek tabakalı film (Polen-SAM) uygulama tekniği ile kıyaslanmış ve gerçek uygulamada hangi yöntemin kullanılabileceği önerilmiştir. İnhibitör çalışmasında Bingöl - Solhan bölgesinden toplanan polenin farklı derişimlerin de (2000, 1000, 500, 250 ve 100 ppm) bakırın korozyon davranışı elektrokimyasal impedans spektroskopisi, lineer polarizasyon direnci, akım-potansiyel eğrileri, açık devre potansiyelinin zamanla değişimi gibi elektrokimyasal teknikler ile belirlenmiştir. İnhibitörlü ve inhibitörsüz ortamlar ile muamele edilmiş bakır yüzeyi taramalı elektron mikroskobunda, atomik kuvvet mikroskopisi, enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi ile incelenmiştir. Metal yüzeyinde oluşan filmin yapısı ve oluşum mekanizması Fourier transform infrared spektroskopisi ile incelenmiştir. Metal yüzeyinde oluşan inhibitör filminin elektrokimyasal kararlılığı kronoamperometri ve dönüşümlü voltametri teknikleri kullanılarak incelenmiştir. İnhibitör yönteminin SAM film uygulama yöntemi ile kıyaslaması için Strateji ve Bütçe Başkanlığı tarafından finanse edilen ve Yükseköğretim Kurulu tarafından koordine edilen Üniversitelerin Bölgesel Kalkınma Odaklı Misyon Farklılaşması ve İhtisaslaşması Programı kapsamında, BÜBAP tarafından desteklenen PİKOM-Arı. 2018.006 No’lu projede aynı yöntemler uygulanarak aynı koşullarda Solhan Polen-SAM için elde edilen veriler kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, Bingöl - Solhan bölgesinden toplanan polenin hem inhibitör olarak hem de SAM filmi olarak bakırın %3,5 NaCl ortamındaki korozyon hızını yavaşlattığını ve iki yöntemin de gerçek uygulamalarda güvenle kullanılabileceğini göstermiştir. İnhibitör uygulamasında koruma etkinliğinin derişime bağlı olduğu ve derişimin artması ile korumanın da arttığı belirlenmiştir. Her iki yöntemde de yüzeydeki film termal ve elektrokimyasal olarak son derece kararlı olup pratik uygulamalarda önemli avantajlar sağlamaktadır. SAM film uygulamasında daha yüksek inhibisyon sağlanmakla birlikte inhibitör uygulamasının pratik olması da avantaj olarak değerlendirilmiştir.

ABSTRACT: In this study, the inhibition effect of pollen on the corrosion of copper metal in 3.5% NaCl solution representing sea water was investigated. The findings obtained with this protection method were compared with the self-assembling monolayer film (Polen-SAM) application technique, which has been widely applied recently, and it has been suggested which method can be used in the practical applications. In the inhibitor study, the corrosion behavior of copper at different concentrations (2000, 1000, 500, 250 and 100 ppm) of pollen collected from Bingöl Solhan region was determined by electrochemical techniques such as electrochemical impedance spectroscopy, linear polarization resistance, current-potential curves, change of open circuit potential with exposure time. The copper surface treated to the corrosive media in the absence and presence of the inhibitor was investigated by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and energy dispersive X-ray spectroscopy. The structure and formation mechanism of the film formed on the metal surface were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy. The thermal stability of the film was also determined. The electrochemical stability of the inhibitor film formed on the metal surface was investigated using chronoamperometry and cyclic voltammetry techniques. In order to compare the inhibitor method with the SAM film application method, the data of Solhan Polen-SAM obtained under the same conditions in the PIKOM-Arı. 2018.006 project, which was supported by BÜBAP, financed by the Strategy and Budget Directorate and coordinated by the Higher Education Council within the scope of the Regional Development-Oriented Mission Differentiation and Specialization Program of Universities, were applied. The findings showed that the pollen collected from Bingöl - Solhan region, both as an inhibitor and as a SAM film, reduce the corrosion rate of copper in 3.5% NaCl environment, and both methods could be used safely in real applications. In the inhibitor application, it was determined that the protection efficiency was dependent on the concentration of inhibitor and the protection efficiency increases with the increasing concentration. In both methods, the film formed on the surface is extremely stable thermally and electrochemically and provides significant advantages in practical applications. Although higher inhibition is obtained in SAM film application, the practicality of inhibitor application was also evaluated as an advantage.