Nitratlı gübrelerde kekleşme özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik biyobozunur kaplama malzemelerinin geliştirilmesi
Development of biodegradable coating materials for improving the caking properties of nitrate fertilizers
- Tez No: 1003585
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHADIR KÜRŞAD KÖRBAHTİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu doktora tez çalışmasında, nitratlı gübreler kategorisinde yer alan kalsiyum amonyum nitrat gübresinin hem fiziksel hem de çevresel etkenler nedeniyle oluşan kekleşme özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik biyobozunur kaplama malzemelerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle baz çözücü malzemeler olarak keten tohumu yağı, ayçiçek yağı, soya yağı ve kolza yağlarının kullanıldığı deney tasarımları oluşturulmuştur. Bu deney tasarımında iki farklı yüzey aktif madde olarak heksadesilamin ve dietanolamin kullanılmıştır. Yardımcı maddeler olarak, vaks grubundan karnauba vaksı ve yağ asidi grubundan stearik asit, laurik asit ve oleik asit kullanılmıştır. Baz çözücü malzemeler kütlece %70, yüzey aktif maddeler kütlece %10, vaks kütlece %10 ve yağ asitleri kütlece %10 oranlarında kullanılarak toplamda yirmi dört farklı antikek formülasyonu hazırlanmıştır. Bu antikeklerin erime sıcaklıkları ve fiziksel yapıları incelenmiştir. Öncelikle kaplamasız CAN/26 gübresinin, kekleşme eğilimleri, tozlaşma eğilimleri ve kırınım mukavemeti özellikleri belirlenmiş, ardından hazırlanan yirmi dört farklı antikek ile kaplanmış CAN/26 gübreleri için aynı testler gerçekleştirilmiştir. Yapılan test çalışmaları sonucunda %1,14 kekleşme değeri, 35,9 N/pril kırılma mukavemeti ve %0,111 tozlaşma değeri ile en etkili antikekin M24 kodlu antikek olduğu belirlenmiştir. Bu antikek; kolza yağı, heksadesilamin, karnauba vaksı ve oleik asit içermektedir. Bu bileşenleri içeren M24 kodlu antikek ile kaplanmış CAN/26 gübresi kullanılarak gerçekleştirilen bitkiye yarayışlılık ve biyobozunurluk çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda, geliştirilen antikekin bitkiler üzerinde herhangi bir toksik etki yaratmadığı ve zamanla toprakta parçalanarak çevre dostu bir malzeme olduğu ortaya konulmuştur. Ayrıca, SEM, FTIR ve XRD analizleri yapılarak kaplama yapısı ve gübre yüzeyindeki etkileşimler karakterize edilmiştir. M24 kodlu antikekte kullanılan malzemelerin en etkili miktarlarını belirlemek amacıyla Design Expert yazılımı kullanılarak ikinci deney tasarımı oluşturulmuştur. Bu deney tasarımında yirmi farklı antikek geliştirilerek kaplamasız CAN/26 gübresinin kaplaması yapılmıştır. Kekleşme eğilimleri, tozlaşma eğilimleri ve kırınım mukavemeti özellikleri değerlendirilmiştir. Optimum malzeme miktarları kolza yağı, heksadesilamin, karnauba vaksı ve oleik asit için sırasıyla kütlece %68, %9, %10 ve %13 olarak belirlenmiştir. Çalışma kapsamında, CAN/26 gübrelerinde kekleşme problemlerini azaltan, mekanik dayanımı artıran, bitkiye ve toprağa zarar vermeyen çevre dostu bir antikek geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This doctoral dissertation aimed to develop biodegradable coating materials to improve the caking properties of calcium ammonium nitrate fertilizer, a nitrate fertilizer, caused by both physical and environmental factors. Experimental designs was augmented using linseed oil, sunflower oil, soybean oil, and rapeseed oil as base solvents. Two different surfactants, hexadecylamine and diethanolamine, were used in this experimental design. Carnauba wax from the wax group and stearic acid, lauric acid, and oleic acid from the fatty acid group were used as auxiliary substances. A total of twenty-four different anti-caking formulations were prepared using base solvents at 70% by weight, surfactants at 10% by weight, wax at 10% by weight, and fatty acids at 10% by weight. The melting temperatures and physical structures of these anti-caking formulations were investigated. Firstly, the caking tendencies, friability tendencies, and mechanichal strength properties of uncoated CAN/26 fertilizer were determined. Then, the same tests were performed on CAN/26 fertilizers coated with the twenty-four different anti-caking formulations. As a result of test studies, the most effective anti-caking agent was determined to be the M24 coded anti-caking agent, with caking of 1.14%, mechanichal strength of 35.9 N/pril, and friability of 0.111%. This anti-caking agent contains rapeseed oil, hexadecylamine, carnauba wax, and oleic acid. Plant availability and biodegradability studies were conducted using CAN/26 fertilizer coated with the M24 coded anti-caking agent containing these components. As a result of these studies, it was shown that the developed anti-caking agent did not have any toxic effects on plants and was an environmentally friendly material that decomposes in the soil over time. In addition, SEM, FTIR, and XRD analyses were performed to characterize the coating structure and the interactions on the fertilizer surface. To determine the most effective amounts of materials used in the M24 coded anti-caking agent, second experimental design was augmented using Design Expert software. In this experimental design, twenty different anti-caking agents were developed and coated onto uncoated CAN/26 fertilizer. Caking tendencies, friability tendencies, and mechanichal strength properties were evaluated. Optimum material amounts were determined as 68%, 9%, 10%, and 13% by mass for rapeseed oil, hexadecylamine, carnauba wax, and oleic acid, respectively. Within the scope of this study, an environmentally friendly anti-caking agent was developed that reduces caking problems in CAN/26 fertilizers, increases mechanical strength, and does not harm to plants or soil.
Benzer Tezler
- Hemoperfüzyon: Adsorpsiyon kolonu tasarımı
Başlık çevirisi yok
EYÜP ERTÜRK
Doktora
Türkçe
1987
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN PİŞKİN
- Muayene maddelerinden izole edilen anaerop kokların tür yanısı
Başlık çevirisi yok
CANAN SARPEL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1989
Mikrobiyolojiİstanbul ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENVER TALİ ÇETİN
- Sosislerde nitrosomyoglobin oluşumu ve buna etki eden faktörler
Başlık çevirisi yok
RECEP HELVACI
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYDIN ÖZTAN
