Piridinyum iyonu içeren mono-, di-, tri-katyonik yüzey aktif maddelerin sentezi ve asidik ortamdaki korozyon inhibisyon etkinlikleri

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, piridinyum bazlı mono-, di- ve tri- katyonik yüzey aktif maddelerin sentezleri gerçekleştirildi. Sentezlenen iki adet mono-, 7 adet di- ve 6 adet tri- katyonik olmak üzere piridinyum iyonu içeren toplam 15 adet yüzey aktif maddenin kimyasal yapıları, FTIR, 1H NMR ve 13C NMR spektroskopik yönetmeleri ile karakterize edildi. Sentezlenen her bir ürünün C, H ve N elementi yüzdeleri elementel analiz tekniği ile belirlendi. Farklı sayıda pozitif grup içeren söz konusu yüzey aktif maddelerin metal korozyonuna karşı inhibisyon etkinlikleri ve korozyon hızları kütle kaybı yöntemi ile hesaplandı. Kütle kaybı ile yapılan korozyon testlerinde soğuk haddelenmiş düşük karbon çeliği metalleri asidik korozif ortam olan 1,0 M HCl içerisine 24 saat boyunca oda sıcaklığında (25 oC) daldırıldı. Daldırılmadan önce ve sonraki metallerde meydana gelen tartım farkları kütle kaybı olarak not edildi. Korozyon testleri neticesinde sentezlenen katyonik yüzey aktif maddelerin tamamının korozyon hızının yüksek olduğu asidik ortamda oldukça iyi korozyon inhibisyon özelliği gösterdikleri tespit edildi. Asidik ortamda belirlenen inhibisyon etkinliklerinde bazı yüzey aktif maddeler için karbon zincir uzunluğunun ve inhibitör konsantrasyonun etkili olduğu belirlendi. Bununla birlikte, yüzey aktif maddelerin metal yüzeyine adsorbe olduklarını kanıtlamak için metal yüzeyine damlatılan saf suyun yüzeyle yaptığı temas açısı ölçümleri, ve bu adsorpsiyonun türü ile alakalı bilgi almak için de Langmuir adsorpsiyon izotermi çalışmaları yapıldı. Bu izoterm çalışmaları sonucunda kimyasal adsorpsiyonun baskın olduğu belirlendi. İnhibitörlerin, asidik ortamda metal korozyonuna karşı etkinlikleri asidik ortamdan çıkarılan metallerin, optik mikroskop kamera ve taramalı elektron mikroskobu (TEM) cihazı ile elde edilen yüzey görüntüleri ile desteklendi

In this thesis, pyridinium based mono-, di- and tri- cationic surfactants were synthesized. The chemical structures of a total of 15 surfactants containing pyridinium ions including two mono-, 7 di- and 6 tri- cationic surfactants were characterized by FTIR, 1H NMR and 13C NMR spectroscopy. The percentages of C, H and N elements of each synthesized product were determined by elemental analysis technique. Inhibition activities and corrosion rates of the surfactants containing different numbers of positive groups against metal corrosion were calculated by weight loss method. In weight loss corrosion tests, cold rolled low carbon steel metals were immersed in 1,0 M HCl, an acidic corrosive medium, for 24 hours at room temperature (25 oC). Weighing differences in the metals before and after immersion were noted as weight loss. As a result of the corrosion tests, it was determined that all of the synthesized cationic surfactants showed very good corrosion inhibition properties in acidic media where the corrosion rate is high. It was determined that carbon chain length and inhibitor concentration were effective for some surfactants in the inhibition activities determined in acidic media. In addition, contact angle measurements of pure water dropped on the metal surface were performed to prove that the surfactants adsorb to the metal surface, and Langmuir adsorption isotherm studies were performed to get information about the type of adsorption. As a result of these isotherm studies, it was determined that chemical adsorption was dominant. The effectiveness of the inhibitors against metal corrosion in acidic media was supported by the surface images of the metals removed from the acidic media obtained by optical microscope camera and scanning electron microscopy (SEM) device