Transcript aşınmalı korozyon

İÇİNDEKİLER
KOROZYON NEDİR?
 KOROZYONUN NASİL OLUŞUR?
 KOROZYON TEORİLERİ NELERDİR?
 KOROZYON ÇEŞİTLERİ NELERDİR?
 KOROZYON TÜRLERİ NELERDİR?
 KOROZYONDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ
NASİLDİR?
 KATODİK KORUMA NEDİR?
 KOROZYONU ETKİLEYEN KOŞULLAR NEDİR?
 KOROZYONUN ÖNEMİ NEDİR?
 BETON KOROZYONU NEDİR?
 DONATI DEMİRLERİN KOROZYONU NEDİR?

2
KOROZYON NEDİR?
Korozyon, metal ve alaşımların çevreleri ile kimyasal
ve elektrokimyasal reaksiyonları sonucu
bozunmasıdır.
Korozyon metalik malzemelerin içinde bulundukları
ortamla reaksiyona girmeleri sonucu, dışarıdan enerji
vermeye gerek olmadan, tabii olarak meydana gelen
bir olaydır
3
KOROZYONUN OLUŞUMU


Korozyon,metalik malzemelerin içinde bulundukları
ortamla reaksiyona girmeleri sonucu,dışarıdan enerji
vermeye gerek olmadan,doğal olarak istemli bir şekilde
meydana gelen bir olaydır.
Korozyon kimyasal ve elektrokimyasal olarak ikiye
ayrılır.
4
1.KİMYASAL KOROZYON


Nemli veya ıslak ortamın bulunmayacağı yüksekçe
sıcaklıklarda,yani kuru ortamda hava ve diğer gaz
ortamlarda olan bir korozyon türüdür.
En yaygın örneği,yüksek sıcaklıklarda demir ve çelik
malzemelerinin yüzeylerinde oluşan oksit tabakalardır.
5
2.ELEKTROKİMYASAL KOROZYON


Elektrokimyasal korozyon;anodun katodun, elektrolitin ve anotla
katodu elektrik akımını iletecek şekilde bir iletkenin bulunduğu
ortamda gerçekleşen korozyondur.
Elektrokimyasal korozyonda oluşan bu sisteme korozyon hücresi
veya galvanik hücre adı verilir.
Elektrokimyasal korozyon
mekanizmasının çalışabilmesi için
anot+katot+elektrolit+anotla
katot arasındaki elektrik iletkeni
unsurlarının bir arada bulunması
gerekir.Yoksa korozyon
gerçekleşmez.
6
KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL
OLUŞUMU




Anot: Korozyona uğrayan (oksitlenen) metal
Fe  Fe+2 + 2e-
Katot: Anotta açığa çıkan elektronları harcayan reaksiyon
(redüksiyon) meydana geldiği metal yüzeyi
O2 + 2H2O + 4e-  4OHElektronik İletken: Anotta açığa çıkan elektronları
katoda taşıyan metalik iletken. Anot ile katodun birbiri ile
teması da bu iletişimi sağlar.
Elektrolit: Elektrolitik illetken, sulu çözelti. Anot ile katot
arasında ionik bağ sağlayan sulu ortam.
7
Gerçekte her iki korozyon türünün de elektro kimyasal mekanizma
ile oluştuğu bilinmektedir. Ancak temeldeki farksızlığa karşın
kimyasal ve elektro kimyasal korozyon ayrımı yerleşmiş
bulunmaktadır.
8
9
Teknolojik öneme sahip metallerin, birkaç istisna dışında, hemen
hemen tümü tabiatta bileşik halinde bulunur.
Bileşiklerden metal veya alaşımların üretimi ancak ilave sermaye malzeme - enerji - emek ve bilgi sarfı ile mümkündür.
Üretilen metal ve alaşımların ise tekrar kararlı halleri olan “bileşik”
haline dönme eğilimleri yüksektir. Bunun sonucu metalik
malzemeler, içinde bulundukları ortamın elamanları ile reaksiyona
girerek önce iyonik hale ve oradan da ortamdaki başka elementlerle
“bileşik” haline dönmeğe çalışırlar, yani kimyasal değişime uğrarlar
ve bozunurlar.
Sonuçta metal veya alaşımın bazı özellikleri (kimyasal - fiziksel mekanik vb..) istenmeyen değişikliklere yani “zarara” uğrar.
Korozyon hem metal ve alaşımın bozunma reaksiyonuna (yani
oksitlenmesine), hem de bu reaksiyonun sebep olduğu zarara verilen
addır.
10
ÖNEMLİ ÖRNEKLER
Oksijenden Arınmış Asit Ortamlarda Korozyon
Çinkonun hidroklorik asit içindeki tutumuna göz atalım:
A.R:
Zn  Zn+2 + 2eK.R:
2H+ + 2e-  H2 (gaz)
Toplam:
Zn + 2H+ Zn+2 + H2 (gaz)
Havalandırılmış Nötr ve Bazik Ortamlarda Korozyon
Deniz suyu içerisindeki çelik bir parça verilebilecek en iyi örnektir:
A.R:
Fe  Fe+2 + 2eK.R:
O2 + 2H2O + 4e-  4OHToplam:
2Fe + 2H2O + O2  2Fe+2 + 4OH-
2Fe(OH)2
2Fe(OH)2 + H2O + 1/2 O2  2Fe(OH)3
11
Havalandırılmış Asit Ortamlarda Korozyon
Bu tür ortamların özelliği hidrojen iyonu yanında oksijen
moleküllerini de içermeleridir.
Hidrojen iyonlarının varlığı ortamda mevcut oksijenin
reaksiyonu ile indirgenmesine yol açar.
O2 + 4H+ + 4e-  2H2O
12

Anodik Reaksiyon: Metal atomlarının negatif yük
kaybederek pozitif yüklü metal iyonlarına dönüşmeleridir.
Bu olay sonucunda elektron üretilir.
Me  Me+2 + 2e-

Katodik Reaksiyon: Katodik olayın işlevi
reaksiyonda üretilen elektronları harcamaktır.
anodik
Me+2 + 2e- Me
13
KOROZYON TEORİLERİ
1.Okside-Redüksiyon Teorisi



Redoks diye de adlandırılan okside redüksiyon teorisi
maddenin atom yapısına bağlı bir kuram üzerine kurulmuştur.
Elektriksel bakımdan nötr olan atom bazı etkiler sonucu
elektron verir veya alır.
Oksidasyon yükseltgenme,redüksiyon indirgenmedir.
14
2.Çözeltilerin Elektrolizi Teorisi:
Asit,baz ve tuzların sulu çözeltileri içine daldırılan ve bir
iletkenle bağlanan 2 metalden akım geçirildiğinde,çözeltiyi
oluşturan madde pozitif ve negatif iyonlarına ayrılır.
 Anyonlar elektron kaybederek nötr olurlar.
 Kaybedilen elektronlar elektrik kaynağına dönerler.
 Böylece elektrolit anodun madde kaybına karşı yenileşir ve anot
korozyona uğramış olur.
15



Tipik bir kimyasal korozyon reaksiyonu,
Fe+2H(+)
Fe(+2)+H2(gaz)
Çeliğin asitle temizlenmesinde demirin direkt olarak hidrojen
iyonlarının tesirine maruz kalışını göstermektedir.
Kimyasal korozyona etki eden maddelerden en önemlisi
oksijendir.
Oksijenle temas eden metalik malzemelerin yüzeyi hemen bir
oksit tabakasıyla kaplanır.
16
KOROZYON ÇEŞİTLERİ
1.
2.
3.
4.
GALVANİK KOROZYON
ELEKTROLİTİK KOROZYON
GERİLME KOROZYONU
BİYOKİMYASAL KOROZYON
17
1.GALVANİK KOROZYON


Hızlı paslanmalar,genellikle iki
ayrı metalin arasındaki galvanik
faaliyet sonucu ortaya çıkar.
Bu faaliyet bildiğimiz bir flaş
lambasının pilin meydana gelen
işlemin aynısıdır.
18
2.ELEKTROLİTİK KOROZYON


Tesislerin yapısı sırasında insanların sebep olduğu
paslanma olayıdır.
Bu olayın başlıca kaynağı elektrikli tren ve tramvayların
demir yollarındaki elektrik akımıdır.
19
3.GERİLME KOROZYONU




Maddelerin iç gerilmeleri,o maddenin imalat tekniğine,
içindeki katı maddelerine,su verilmesine ve maden haline
geldikten sonra muhtelif tezgahlarda bazen darbe ile
dövülerek,bazen taşlanarak vb. işlemlerle iç gerilmelerinde
farklılık meydana gelir.
Aynı cins metalin bir işlenmiş,diğeri işlenmemiş olarak bir
yapıda kullanılırsa, bunların birbirine temas ettiği
noktalar arasında en azından hava kalacaktır.
Bu halde ise iki plaka arasında iç gerilme farkına bağlı
olarak bir pil oluşturur.
Bu da gerilme korozyonunu meydana getirir.
20
4.BİYOKİMYASAL KOROZYON


Bakteri faaliyetleri sebebiyle toprağın değişikliğine sebep
olan kimyasal maddelerin meydana getirdiği olaydır.
Toprak ve sudaki bu tip korozyonun ana sebebinin sülfat
azaltıcı bakterilerin olduğu bilinmektedir.
21
KOROZYON TÜRLERİ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
ÜNİFORM KOROZYON
ÇUKUR KOROZYONU
GALVANİK KOROZYON
ÇATLAK KOROZYONU
KABUK ALTI KOROZYON
SEÇİMLİ KOROZYON
TANECİKLER ARASI KOROZYON
EROZYONLU KOROZYON
AŞINMALI KOROZYON
GERİLİM KOROZYONU
YORULMALI KOROZYON
KAÇAK AKIM KOROZYONU
MİKROBİYOLOJİK KOROZYON
22
1.ÜNİFORM KOROZYON



Metal yüzeyinin her noktasında aynı hızla yürüyen korozyon
çeşididir.
Normal olarak korozyon olayının bu şekilde yürümesi beklenir.
Üniform korozyon sonucu metal kalınlığı her noktada aynı
derecede incelir
23
2.ÇUKUR KOROZYONU


Metal yüzeyinin bazı noktalarında çukur oluşturarak meydana
gelen korozyon türüdür.
Bu tip korozyon olayında anot ve katot bölgeleri kesin şekilde
ayrılmıştır.
24



Anot,yüzeyin herhangi bir
noktasında açılan çukurun içindeki
dar bir bölge,katot ise çukurun
çevresindeki çok geniş bir alandır.
Korozyon sonucu çukur gittikçe
büyüyerek metalin o noktadan kısa
sürede delinmesine neden olur.
Bu nedenle çukur tipi korozyon çok
tehlikeli bir korozyon türü olarak
kabul edilir.
25
3.GALVANİK KOROZYON


İki farklı metalin bağlantısından ileri gelen bir korozyon
çeşididir.
Metallerden daha soy olanı katot,daha aktif olanı ise anot
olur.

Böylece bir korozyon hücresi meydana gelir.

Bu hücrede yalnız anot olan metal korozyona uğrar.
26
4.ÇATLAK KOROZYONU



Metal yüzeylerinde bulunan çatlak,aralık veya cep gibi çözeltinin
durgun halde kaldığı bölgelere oksijen transferi güçleşir.
Bunun sonucu olarak bu bölgeler anot,çatlağın çevresindeki
metal yüzeyleri katot olur.
Çatlak korozyonu yalnız metal yüzeyinde bulunan bir çatlakta
değil,metal olmayan bir malzeme ile metal yüzeyi arasında da
meydana gelebilir.
27
5.KABUK ALTI KOROZYONU



Metal yüzeyinde korozyon ürünlerinin oluşturduğu veya
başka bir nedenle oluşan bir kabuk(birikinti) altında
meydana gelen korozyona kabuk altı korozyon denir.
Bu korozyon kabuk altının rutubetli olmasından ve yeteri
kadar oksijen almamasından kaynaklanır.Çünkü kabuk
altında sıvı hareketi yoktur.
Örneğin,boru yüzeylerini izole etmek amacı ile sarılan cam
pamuğu yağış nedeniyle ıslanırsa,bu bölgelerde şiddetli bir
kabuk altı korozyonu başlar.
28
6.SEÇİMLİ KOROZYON


Bir alaşım içinde bulunan elementlerden birinin korozyona
uğrayarak uzaklaşması sonucu oluşan korozyon olayıdır.
Bu tip korozyona en iyi örnek,pirinç alaşımı içinde bulunan
çinkonun bakırdan önce korozyona uğramasıdır.
29
7.TANECİKLER ARASI KOROZYON


Bir metalin kristal yapısında tanelerin sınır çizgisi boyunca
meydana gelen korozyona taneler arası korozyon denir.
Tanecikler arası korozyonun en tipik örneği paslanmaz çeliklerde
görülür.
30
8.EROZYONLU KOROZYON




Korozif çözeltilerin metal
yüzeyinden hızla akması
halinde,korozyon olayı yanında
erozyonda meydana gelir.
Bu durum korozyon hızının da
artmasına neden olur.
Bunun nedeni,oluşan korozyon
ürünlerinin akışkan tarafından
sürüklenerek götürülmesidir.
Erozyonlu korozyon olayı daha çok
hareketli akışkanların bulunduğu
ekipmanlarda (borular, pompalar,
pervaneler,karıştırıcılar vb.)söz
konusu olabilir.
31
9.AŞINMALI KOROZYON



Birbiri üzerinde kayan iki
yüzeyin aşınması ile birlikte
yürüyen korozyon olaylarına
aşınmalı korozyon denir.
Aşınmalı korozyon daha çok
metallerin yığın halinde uzun
mesafelere taşınmaları
sırasında ve yumuşak bağlantı
yapılmış elemanlar arasında
görülür.
Aşınmalı korozyonun oluşması
için ortamda suyun
bulunmasına gerek yoktur.
Aşınmalı korozyona uğramış
bir makine parçası
32
10.GERİLİM KOROZYONU



Korozif ortamda bulunan bir metal aynı zamanda statik bir
gerilme altında ise,metalin çatlayarak kırılması,korozyonun
başlaması için uygun bir ortam yaratır.
Normal halde korozyon ürünleri metal yüzeyinde koruyucu bir
kabuk oluşturduğu halde,gerilim altında iken kabuk
oluşturamaz.
Bunun sonucu olarak korozyon hızla devam ederek metalin o
bölgede çatlamasına neden olur.
33
11.YORULMALI KOROZYON


Periyodik olarak yükleme-boşaltma şeklinde etkiyen
dinamik bir stres altında bulunan bir metal zamanla
yorulur.
Yorulmuş halde bulunan metal,normalden daha küçük
gerilmelerin etkisi ile çatlayabilir.
34
12.KAÇAK AKIM KOROZYONU



Doğru akım ile çalışan raylı taşıt araçları,doğru akım
taşıyan yüksek voltajlı elektrik hatları ve kaynak
makineleri zemin içine kaçak akım yayarlar.
Bu kaçak akımlar çevrede bulunan metalik yapılara
girerek korozyona neden olurlar.
Örneğin bir yeraltı tren hattına parelel giden boru hattında
kaçak akım korozyonu meydana gelebilir.
35
13.MİKROBİYOLOJİK KOROZYON



Mikroplar,bakteriler ve mantarlar tarafından başlatılan
veya hızlandırılan korozyondur.
Mikrobiyolojik korozyon,normal korozyon olaylarından
farklı yapıda olmayıp,bazı mikro canlıların korozyonun
reaksiyon hızını artırması şeklinde kendini gösterir.
Normal korozyon olayının mevcut olmadığı ortamlarda
mikrobiyolojik korozyona nadiren rastlanır.
36
KOROZYONDAN KORUNMA
YÖNTEMLERİ
Korozyon bir yüzey olayıdır. Yani metal ile ortamın temas yeri
olan ara yüzeyde oluşur. Metal ile ortamın temas etmediği
bölgelerde meydana gelen değişiklikler korozyon olarak
nitelendirilemez.
1.
2.
Uygun Metal Seçimi:İşin verimliliği ile ilgili olduğu için her
yer altı ve sualtı yapısı için özel alaşımların kullanılması
beklenemez.bu nedenle bu yolla korozyondan korunmak her
zaman mümkün değildir.
Koruyucu Kaplama:Korozyondan korunmak için metalin
koruyucu kaplamalar ile kaplanarak çevre ile yapı arasında
az veya çok yalıtkan bir engel oluşturmak daha ekonomik bir
yoldur.
37



Metalik Kaplamalar:Çinko,nikel,kalay, kadminyum,
kurşun ve alüminyum kullanılır.
Organik Kaplamalar:Asfaltik boyalar,maden kömürü
zifti,epoksi resin boyaları,klorlanmış sert plastik,polietilen
kullanılır.
İnorganik Kaplamalar:Feldspat,kaolin,boraks, soda ve
litarj karışımı kullanılır.Asit,baz gibi kimyasal maddelerin
taşınmasında inorganik kaplamalar uygundur.
38
OKSİTLENMELERE KARŞI KORUMA



Alaşımlandırma,yüzey kaplamaları,düşük sıcaklıkta
polimer kaplamalar,yüksek sıcaklık oksitlenmesinde
metalik,metal-seramik kaplamalar kullanılabilir.
Oksitlenmeye karşı en iyi alaşımları oluşturan paslanmaz
çeliklerdir.
Tamamen koruyucu olabilmeleri için oksijenle metal
arasında engel olarak işlev gören,Cr2 O3 den ibaret bir
tabakanın oluşmasına yetecek kadar krom ihtiva
edilmelidirler.
39
KATODİK KORUMA



Metallerin bir çoğu su veya hava ile temas ettiğinde
korozyona uğrar.
Bu, özellikle suyun içindeki veya toprağın altındaki metal
borular için büyük bir risktir ve bu boruların yapıldığı
metalin korozyona uğramaması için bir çok koruma
yöntemi geliştirilmiştir.
Korozyonu önlemek için bu boruların yanına, onlarla temas
edecek şekilde, daha reaktif bir metalin yerleştirildiği
koruma metoduna ise katodik koruma denir.
40

Katodik korumada amaç, belirli bir ortamda metal için sabit bir
potansiyel eşiğinin altında metalin elektrolit ortama göre eksi
olarak kutuplaştırarak korozyondan korumaktadır.
41
KOROZYONU ETKİLEYEN KOŞULLAR
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Ortamın Etkisi
Sıcaklığın Etkisi
Malzeme Türünün Etkisi
Sistemin Tasarımı
Ortadaki Oksijen Miktarı
Yer Yapısının Özdirencinin
42



Ortamın Etkisi:Ortadaki nem miktarı,asitlik-baziklik
durumu,havanın oksijenin veya suyun ortam tarafından
geçirebilme yeteneği,kaçak akımlar ve çeşitli bakteriler
korozyonu başlatıcı ve hızlandırıcı etkenlerdir.
Sıcaklığın Etkisi:Ortam sıcaklığının artması iyon
hareketini arttırarak korozyon hızını arttırır.Soğuk
ortamda iyon hareket hızı en aza düşer.
Malzeme Seçiminin Etkisi:Korozyona sebep olan
etkenlerden biri de birbiriyle potansiyel farkı bulunan
metallerin bir arada kullanılmasıdır.Bu durum
korozyonu başaltıcı ve hızlandırıcı bir etkendir.
43


Sistem Tasarımı:Korozif malzemelerin
depolandığı sistemlerde korozif ortamın(su vb)
birikmesini engelleye yönelik tasarımlar
uygulanmalıdır.Ayrıca arasında sıvı birikintisine
sebep olabilecek çok ince aralıklardan
kaçınılmalıdır.
Ortamdaki Oksijen Miktarı:Aynı tip toprak
içerisinde çözünmüş hava miktarı her yerde aynı
olmayabilir.Farklı havalandırma koşullarındaki
sistemlerde yan yana duran sistem bir bölgede
anot iken hemen yanındaki bölgede katot görevi
görerek elektrokimyasal korozyona sebep olabilir.
44
KOROZYONUN ÖNEMİ




Korozyon her şeyden önce insan hayatını ve
sağlığını zarara sokan bir olaydır.
Uçaklarda bazı önemli parçaların korozyon
nedeniyle kırılması(korozyonlu yorulma,gerilimli
korozyon çatlaması gibi nedenlerle uçağın
düşmesine ve can kaybına neden olabilir.
Korozyon dünyadaki sınırlı metal kaynaklarının
en önemli israf nedenidir.
Her yıl üretilen metalik malzemelerin yıl sonuna
yaklaşık 1/3 ü korozyon nedeni ile kullanılmaz
hale gelir.
45




Korozyon nedeni ile “malzeme” kaybı yanında
“sermaye-emek-enerji”de kaybolur.
Korozyon ortamı kirletir ve ayrıca kirli ortam
metal korozyonunu hızlandırır.
Metalik malzemelerin tabiata geri dönen kısmı
ortamı kirletir.
Korozyon olarak nitelendirilebilecek çözünmeler
teknolojinin gelişimi ile daha aşağı sınırlara
çekilmektedir.
46
BETON KOROZYONU



Bir elektro-kimyasal olay olan paslanma ya da
korozyon,hava ve suyun betondaki çatlaklardan içeri
sızarak beton içinde bulunan donatı demirlerinde
gerçekleşir.
Metaller, kendi iyonlarını içeren çözelti içine daldırılarak
yarım hücre oluşturur.
Metal atomları sulu ortamda elektron kaybederek, yani
okside olarak iyon haline geçer ve eriğe karışır. Bu
reaksiyona anot reaksiyonu denir.
47




Eriyik içine başka bir metal daldırılırsa bir tam hücre
oluşur.
Anot reaksiyonunda ortaya çıkan elektronların sarf
edilerek birikmesini önleyen reaksiyona da katot
reaksiyonu denir.
Korozyon olayının sürekliliği için anot reaksiyonunun
katot reaksiyonu ile tamamlanması gerekir.
Anot ve katot reaksiyonları birlikte bir korozyon pili
oluşturur.
48



Bu korozyon pilinin sürekli çalışabilmesi, ancak anot ve
katot un elektron akışını sağlayan bir iletkenle bağlanması
ve elektrolitik bir ortam oluşturulması ile mümkündür.
Akım devresi OH- iyonlarının anoda iletilmesi ile
kapanmaktadır.
Anot reaksiyonunda meydana gelen metal iyonu,
bulunduğu sulu ortam içinde çözülür ve bir korozyon ürünü
meydana getirir.
49



Böylece anot olan metalde, bir malzeme kaybı, yani bir
hasar oluşur.
Katottan gelen iyonlar anottaki iyonlar ile birleşerek anot
çevresinde kısmen suda çözünebilen Fe(OH)2 demir
hidroksite dönüşür.
Daha sonra Fe(OH)2 çevresinde oksijen veya su varsa,
kararlı ve çözünemeyen bir oksit olan Fe(OH)3 ’e ,pasa
dönüşür.
50



Oluşan demir oksit büyük hacim genleşmesi meydana
getiren (hacim artışı %’500lere kadar ulaşabilir) sarı/kahve
renkli içi boşluklu bir maddedir.
Donatı demirlerindeki bu oksidasyon olayı beton ortamının
pH sının değişmesiyle daha da karmaşık biçimler alır.
Oksidasyon difüzyonunun pek mümkün olmadığı bazı su
altı betonlarında klor iyonlarının varlığı pH değerini
düşük değerlere indirgeyerek korozyonu kolaylaştırır.
51


Beton içindeki çelik donatının korozyonu ortamın pH
değerlerine bağlı olarak anot reaksiyonları şeklinde de
oluşabilir.
Betonun geçirimli olması, kimyasal, fiziksel veya mekanik
etkiler ile çatlaması ve parça atması, su ve/veya agresif
(kimyasal zararlı) çözeltilerin donatıya daha kolay
ulaşmasına ve donatı korozyonuna neden olur.
52



Korozyona uğrayan donatı yüzeyindeki pas ürününde
meydana gelen hacim artışı,çekme dayanımı düşük ve
gevrek bir malzeme olan betonun çatlamasının ve parça
atmasının önemli nedenlerinden biridir .
Atmosfer etkisinde kalan demir yüzeyinde oluşan demir
oksit veya demir hidroksit tabakasının bünyeden
ayrılması,kütlede ihmal edilebilecek düzeyde ağırlık
kaybına neden olur.
Bu olay nedeni ile meydana gelen hasarlar hafif şekilde
olmayabilir, yapının göçmesi şeklinde de ortaya çıkabilir.
53
DONATI DEMİRLERİNİN KOROZYONU



Halk dilinde paslanma olarak bilinen
korozyon,
elektrokimyasal etki sonucu malzemede
oluşan kütle kaybıdır.
Beton ilk döküldüğünde içindeki demir
donatıyı etkin bir şekilde sararak
paslanmaya karşı korur.
Ancak zaman içinde titreşim, sarsıntı,
büyük ve küçük depremler, mekanik
yorgunluk ve dış ortamdaki çeşitli
nedenlerden dolayı betonda önce
mikroskopik sonrada daha büyük
gözenek ve çatlaklar oluşur.
54

Bu gözenek ve çatlaklardan beton içine sızan rutubet ,dış
ortamdaki korozif madde ve gazlar, deniz kumu kullanımından
veya denize yakınlıktan kaynaklanan tuz ve klor,havadaki baca
ve ekzos gazları, CO2 ,havadaki kükürt ve nitrojen
oksit,karayollarında buzla mücadelede kullanılan tuzlar ve
kaçınılmaz olan oksijenin korozif etkisi,betonarme içindeki donatı
demirlerini paslandırır.
55
BETONDA KARBONATLAŞMA



Fiziko-kimyasal bir süreç olan karbonatlaşma da betonun hasar
görmesinde önemli bir faktördür.
Karbonatlaşma, beton içindeki ortamın alkalinitesini düşürerek
donatı demirlerinin yüzeyindeki koruyucu oksit tabakasının
tahrip olmasına neden olur.
Betonun alkalinitesi, hidrate olmuş çimentonun içerdiği Ca(OH)2
ile sağlanır ve pH değerini 12 civarında sabitler.
56



Ancak Ca(OH)2 zamanla havadaki CO2 ile reaksiyona
girerek CaCO3’e dönüşür ve pH 8’in altına düşebilir.
Dış ortamdaki CO2 konsantrasyonu, baca ve eksoz gazları
ve endüstriel kirlilik nedeni ile arttıkça karbonatlaşma
oranı artar.
Karbonatlaşma, beton içinde yüzeyden 10 cm’den derinlere
kadar ulaşabilen bir bozulmadır.
57



Elektro-restorasyon uygulaması ile karbonatlaşma geri
döndürülebilmekte ve betonun alkali ortamı restore
edilebilmektedir.
Bu da donatı demirlerinin paslanmaya karşı korumaktadır.
Yukarıda anlatılan nedenler ile, bir taraftan betonun kendisinin,
öte yandan donatı demirlerinin korozyonu nedeni ile beton kiriş
ve kolonlarda ortaya çıkan mukavemet kaybı maalesef geri
dönüşü olmayan bir hasardır.
58
BETONLARDA ELEKTRO-RESTORASYON
UYGULAMASI



Depremde yıkılan yapıların yıkılma nedenleri hep başka
sebeplere bağlanmıştır.
Oysa beton ve donatı demirlerinin zaman içinde korozyonu
depremlerdeki yıkım ve hasarların ana nedenidir.
Geri döndürülememekle beraber beton ve donatı demirlerinin
korozyonunun ve buna bağlı mukavemet kaybı sürecinin her
aşamada durdurulması mümkündür.
59


Öncelikle korozyon hasarının daha oluşmadan durdurulması ve
bina betonarmesinin orijinal statik tasarım değerlerinin idame
ettirilmesinin binaların depreme karşı korunmasındaki önemi
büyüktür.
Bu amaçla, gecikmeksizin öncelikle belli bir yaşa gelmiş
yapılarda depreme karşı elektro-restorasyon uygulaması
yapılmalıdır.
60
SORULAR:
1)
2)
Korozyon nedir?
Korozyondan korunma yöntemleri nelerdir?
61
KARBON ESASLI
MADDELER
62
HEDEFLER
POLİMERLER
 POLİMERLER NASIL OLUŞUR?
 PTFE(POLİTETRAFLOROETİLEN)TEFLON
NASIL OLUŞUR?
 POLİETİLENTERAFTALAT (PET)
 POLİVİNİLKLORÜR (PVC)
 DOĞAL VE SENTETİK KAUÇUK
 POLİMERLERİN HİDROLİZİ

63
POLİMERLER



Küçük moleküllerin birbiriyle
birleşerek oluşturdukları başlıca
bileşeni karbon olan, dev yapılardır.
Aynı büyüklükteki halkaların birbirine
geçirilmesiyle oluşan metrelerce
uzunluğundaki zincirlere benzetilebilir.
Polimerler canlılar için çok önemlidir.
Çünkü canlı vücudunda birçok polimer
bulunmaktadır.
64
POLİMERLER NASIL OLUŞUR?



Polimerlerin kimyasını anlamak insanlık için çok
önemlidir. Eğer polimerler geri dönüştürülebilir özellikte
üretilirse, bu hem çevre hem de ekonomi açısından büyük
kazançlar sağlayacaktır.
Küçük moleküllerin birleşerek büyük yapılı moleküller
oluşturması polimerleşme olarak tanımlanır.
Polimer kelimesindeki poli öneki, çok anlamında; -mer
soneki ise aynı yapıların tekrarlanması anlamındadır. Bu
yönüyle polimerleşme tepkimesi, aynı yapıların defalarca
birleşmesi tepkimesi anlamına gelmektedir.
65


Moleküllerin polimerleşme tepkimesi verebilmesi için yapılarında
çift bağ (=) ya da üçlü bağ (Ξ) içermesi gerekir. Bu nedenle
alkanların yapısında yalnızca tek bağ bulunduğu için polimerleşme
tepkimesi veremezler; alkenler çift bağ içerdiği için, alkinler de
üçlü bağ içerdiğinden polimerleşme tepkimesi verebilirler.
Alkenlerdeki polimerleşme tepkimesinde karbonlar arasındaki çift
bağ (=) açılır ve başka karbon atomlarına bağlanır. Alkinlerin
polimerleşme tepkimesinde ise, üçlü bağın ilk açılması sonucu
alken oluşur, çift bağ tekrar açılır ve başka karbon atomlarına
bağlanır.
66

Polimerleşmede sürekli tekrarlanan birim moleküllere
monomer, monomerlerin birbirine bağlanmasıyla (en az
1000) oluşan büyük moleküllere ise polimer denir.
67


Polimerleşme tepkimeleri iki yolla olmaktadır. Bunlardan birincisi
katılma polimerleşmesi, diğeride yoğunlaşma polimerleşmesidir.
Katılma polimerleşmesinde monomerler birbirlerine doğrudan
eklenerek oluşur. Örneğin; oyuncak ve giysi gibi birçok ürünün
yapımında kullanılan polietilen, formulü CH2=CH2 olan eten adlı
organik monomerlerin 10.000’den fazlasının bir araya
getirilmesiyle oluşmaktadır.
68

Polietilenin oluşum tepkimesi şöyledir:
69

Katılma polimerleşmesi ile oluşan bazı polimerler;
70
Yoğunlaşma
polimerleşmesinde iki molekül bir araya geldiğinde
su gibi küçük bir molekül açığa çıkar.
Kış
aylarında suyun donmasını önlemek amacıyla otomobillerin
motorlarına antifriz konulduğuna tanık olmuşsunuzdur. Antifriz,
bir alkol türü olan etilen glikol moleküllerinin birleşip su açığa
çıkarak polimerleşmesi sonucu oluşur.
71

Bu tepkimede de görüleceği gibi, yapılarında çift bağ içermeyen
aynı iki molekül, su oluşturarak birbirine bağlanmıştır. Bu tür
tepkimeler sonucunda oluşan moleküllere dimer denilir. Benzer
şekilde, aynı üç molekülün birbirine bağlanması sonucunda
trimer, dört molekülün birbirine bağlanması sonucunda
tetramer oluşur.
72
Polimerler günlük yaşantıda kullanılan pek çok maddenin
yapımında kullanılır.
ÖRNEĞİN;

73
74



Polimerler aynı monomerlerden oluşabileceği gibi farklı
monomerlerden de oluşabilirler. Buna göre polimerler,
yapılarındaki monomerlere göre iki sınıfa ayrılırlar:
Homopolimer ve Kopolimerler.
Homopolimerler; tekbir monomer biriminin tekrarlanmasından
oluşan polimerlerdir.
Kopolimerler ise iki farklı monomerin birleşmesinden oluşan
polimerlerdir.
75
POLİTETRAFLOROETİLEN(PTFE) TEFLON
NASIL OLUŞUR?


Teflon olarak bilinen polimer politetrafloroetilen
(PTFE)dir. Diğer bir deyişle, florlanmış etilen polimeri olan
bir politetrafloroetilendir.
Teflon polimerin oluşum tepkimesi:
76


Diğer polimerlerde olduğu gibi
teflon molekül yapısında da
uzun karbon zincirleri
bulunmaktadır.
Teflonda karbon zinciri tamamen flor atomlarıyla çevrelenmiştir.
Karbon ve flor atomları arasındaki bağlar çok kuvvetli olduğundan
flor atomları karbon zincirini bir kalkan gibi korumaktadır. Bu yapı
teflona farklı bir özellik kazandırmıştır. Bu yapı sayesinde teflon,
kimyasal maddelere ve ısıya dayanıklıdır.
77


Günümüzde teflon birçok alanda
kullanılmaktadır. Teflonu,
özellikle mutfağımızdaki tava ve
tencerelerin yüzeylerinin
kaplamalarından tanımaktayız.
Teflon; tava ve tencerelerimizin
yalnızca yüzeyinde ince bir
tabaka halinde bulunur ve
kapladığı yüzeylere yapışmazlık
özelliği kazandırır.
78
o
o
o
o
Teflonun kullanım alanı tava ve tencereyle sınırlı değildir.
Teflonun birçok kullanım alanı vardır;
Otomobillerin silecekleri teflon ile kaplanır. Teflon sürtünmeyi
azalttığından hem kolay temizlenmesini hemde cama zarar
vermemesini sağlar.
Teflon hidrofob bir madde olduğundan suyu çekmez. Bu
özelliğinden faydalanarak teflon halıları, mobilyaları, otomobil
boyalarını koruyucu olarak da kullanılmaktadır.
Bunların yanı sıra teflon yarı iletken malzemelerin ve ilaçların
üretimindede kullanılmaktadır.
79
POLİETİLEN TERAFTALAT (PET)

PET şişelerini hepimiz biliriz. Su
şişeleri, sıvı yağ şişeleri başta olmak
üzere sıvı meşrubat şişelerinin
imalatında polietilen teraflalat (PET)
kullanılmaktadır.

Isıl işlenmesine bağlı olarak
şeffaf, opak veya beyaz olarak
üretilebilmektedir.
80


En önemli kullanım avantajı; tamamen geri dönüşebilir olmasıdır.
Diğer plastiklerden farklı olarak, polimer zincirleri, sonraki
kullanımlar içinde eski halini alabilmektedir.

PET şişeler üzerinde geri
dönüştürülebilir olduğunu
gösteren semboller kullanılır.
81

Polietilen teraftalatın polimer zincirinin yapısı
82
POLİVİNİL KLORÜR(PVC)



Polivinil klorür (PVC) oldukça geniş kullanım alanı olan bir
polimer türüdür. Kimya sektörünün en değerli, en önemli
ürünlerinden biridir.
Polivinil klorürün de geri dönüşümü mümkün olup geri dönüşüm
sembolü şeklinde gösterilir.
PVC özellikle yapı sektöründe
yaygın olarak kullanılır. Bina
malzemesi olarak, PVC ucuz
ve kolay monte edilebilir
özelliktedir.
83

PVC’nin kullanım alanları arasında
kapı ve pencere profilleri, dış cephe
kaplaması, boru ve tesisat malzemeleri,
elektrik kabloları, döşeme, hobi
malzemeleri sayılabilir.

Esnek ve ucuz olması nedeni
ile içme suyu ve atık su boru
hatları için çok yaygın olarak
kullanılır.
84

Polivinil klorürün polimerleşme tepkimesi ise;
85
DOĞAL VE SENTETİK KAUÇUK



Kauçuk aslında bir ağaç adıdır. Bu ağacın
kendisinden ve özsuyundan elde edilen
maddeler sanayide yaygın olarak
kullanılmaktadır.
Son yıllarda doğal kauçuğun yanı sıra
sentetik kauçuğun da üretilmesi ile pek çok
kauçuk türü ortaya çıkmıştır.
Kauçuğun en önemli özelliği yüksek bir
esneklik özelliğine sahip olmasıdır. Esnekliği
sayesinde uzatıldığında yeniden eski haline
dönebilmektedir.
86




Kauçuk, pamukla karıştırılarak kemer korse, lastik çorap
yapımında kullanılır.
Kauçuk; giysi, hortum ve lastik yapmak için esnek bir
maddeye dönüştürülebilir.
Kauçuğun emici özellikleri, onu otomobil süspansiyonunda
kullanışlı madde yapar.
Kauçuk aynı zamanda endüstriyel maddelerin
titreşimlerini azaltır.
87


Kauçuk suya dayanıklı olmasından
dolayı; dalgıç giysilerinde,
yağmurluklarda kullanılır.
Kauçuk iyi bir elektrik yalıtkanı olmasından dolayı
genellikle elektrik tellerini kaplamadada kullanılır.
88

Kauçuk milyonlarca hava
kabarcığından oluşan köpük hale
dönüştürülebilir. Bu köpüğe kalıp
verilip, sünger ve yastık gibi çok sayıda
hafif ürün elde edilmesinde
kullanılmaktadır.

Kauçuk bebekler için emzik
yapımında da kullanılmaktadır.
89
BAZI POLİMERLERİN ÖZELLİKLERİ
VE KULLANIM ALANLARI
90
91
92
93
POLİMERLERİN HİDROLİZİ


Hidroliz; polimerlerin yapısına su katıldığında monomerler
arasındaki bağların kırılıp monomerlerine ayrışmasına denir.
ÖRNEĞİN; Doğal polimer olan proteinin canlılardaki sindirimi
hidroliz yoluyla olur.
Proteinlerin hidrolizinde; su enzimler yardımıyla proteini
oluşturan amino asitlere parçalar.
94



Hidroliz, polimerlerin geri dönüşüm işlemleri için oldukça
önemli bir tepkimedir.
Polikarbonat, polyester, poliamid ve poliüretan gibi
plastikler yüksek sıcaklık ve basınç altında suyla hidrolize
uğrayarak başlangıç maddelerine yani monomerlerine
ayrışırlar. Elde edilen monomerler tekrar üretim amacıyla
kullanılır. Böylece geri dönüşüm sağlanmış olur.
Böyle kimyasal bir işlem uygulanmasa polimerler uzun
yıllar doğada kalır, doğal olarak geri dönüşümü için
yüzyıllar sürer.
95


Poliamid (PA), amin ve asit monomerlerinden oluşan bir
polimerdir. Halk dilinde naylon olarak da bilinen poliamid,
birçok tekstil ürününün imalatında kullanılmaktadır.
Bunun yanında, su arıtma sistemleri için yarı geçirgen zar
yapımında kullanılır.
Poliamidin hidroliz tepkimesi şöyledir:
96


Etil asetat, çözücü olarak kullanılan bir polimerdir. Aroma maddesi
üretiminde ve uçucu bileşiklerin çözündürülmesinde kullanılır.
Ayrıca deri ve boya sanayinde kullanımı yaygındır.
Etil asetat hidroliz tepkimesi ise şöyledir:
97
KAYNAKÇA



Bağ Hüseyin (2009). Kimyada Özel Konular, Pegem Akademi
Yayıncılık, 1.baskı, ANKARA
http://www.sizinti.com.tr/konular/ayrinti/karbon-veya-birseyd enher-sey.html
http://www.google.com.tr/image
98
HAZIRLAYANLAR
99
ASLI YALÇIN
MELİKE ÇİMENCİ
HATİCE GEZELGE
SERCAN ÖZCAN
MUSTAFA GÖREVİN
TAHSİN ÇALIŞKAN