Research Article
PDF Zotero Mendeley EndNote BibTex Cite

Coating of 15-15-15 Fertilizer with Chitosan and Characterization of the Obtained Powder Materials

Year 2021, Volume 5, Issue 2, 113 - 124, 30.12.2021
https://doi.org/10.29002/asujse.1024256

Abstract

The slower and longer release of fertilizers by coating them with polymers is extremely important in terms of both economic and prevention of environmental pollution. Chitosan produced from waste crayfish shells was preferred in the current study because of its biological origin and environmental friendliness, and was used for the coating of 15-15-15 fertilizer. Glutaraldehyde was used as a crosslinker for the coating of 15-15-15 fertilizer with chitosan. In the study, the coating of fertilizers at different concentrations was tried and the carrying capacity of chitosan for 15-15-15 fertilizer was determined. Powder samples produced after coating were characterized using Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Then, the degradation rates of the coated fertilizers in the soil were determined depending on the days. Considering all the obtained results, it has been revealed that chitosan–15-15-15 fertilizer formulation crosslinked with glutaraldehyde can be used practically in agricultural and horticultural applications.

References

  • [1] F. Azam, K. A. Malik, M. I. Sajjad, Plant and Soil, 86 (1985) 3-13.
  • [2] H. Kaşgöz, A. Durmuş, A. Kaşgöz, Polymers for Advanced Technologies, 19:3 (2008) 213-220.
  • [3] S. Khan, M.A. Hanjra, Food Policy, 34:2 (2009) 130-140.
  • [4] M. Guo, M. Liu, Z. Hu, F. Zhan, L. Wu, Journal of Applied Polymer Science, 96:6 (2005) 2132-2138.
  • [5] A.J. Bajpai, A. Giri, Reactive and Functional Polymers, 53:2-3 (2002) 125-141.
  • [6] D. Davidson, F. X. Gu, Journal of Agricultural Food Chemistry, 60:4 (2012) 870-876.
  • [7] S. I. Sempeho, H. T. Kim, E. Mubofu, A. Hilonga, Advances in Chemistry, 2014 (2014) 363071.
  • [8] B.R. Araújo, L.P. Romão, M.E. Doumer, A.S. Mangrich, Journal of Environmental Management, 190 (2017) 122-131.
  • [9] X. Xiao, L. Yu, F. Xie, X. Bao, H. Liu, Z. Ji, L. Chen, Chemical Engineering Journal, 309 (2017) 607-616.
  • [10] S. Shoji, H. Kanno, Fertilizer Research, 39 (1994) 147-152.
  • [11] P. Rychter, M. Kot, K. Bajer, D. Rogacz, A. Siskova, J. Kapusniak, Carbohydrate Polymers. 137 (2016) 127-138.
  • [12] M.N.R. Kumar, Reactive and Functional Polymers, 46:1 (2000) 1-27.
  • [13] B. Akyüz, Diplopod Vücut Segmentlerinden 3 Boyutlu Kitosan Üretimi ve Biyoteknolojik Uygulamaları, Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoteknoloji ve Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı, Yüksek lisans tezi, (2017).
  • [14] S. Rivero, M.A. García, A. Pinotti, Journal of Materials Physics Chemistry, 1:3 (2013) 51–57.
  • [15] K. Lewandowska, A. Sionkowska, B. Kaczmarek, G. Furtos, International Journal of Biological Macromolocules, 65 (2014) 534-541.
  • [16] A.S. Giroto, G.G.F. Guimarães, M. Foschini, C. Ribeiro, Scientific Reports, 7 (2017) 46032.
  • [17] L.R. Krupp, W.J. Jewel, American Chemical Society, 26 (1992) 193-198.
  • [18] Y. Yu, C. Zhu, Y. Liu, E. Zhang, Y. Kong, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 50:5 (2011) 525-529.

15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu

Year 2021, Volume 5, Issue 2, 113 - 124, 30.12.2021
https://doi.org/10.29002/asujse.1024256

Abstract

Gübrelerin polimerler ile kaplanarak daha yavaş ve uzun süre salınımı hem ekonomik hem de çevre kirliliğinin önüne geçilmesi açısından son derece önemlidir. Atık kerevit kabuklarından üretilen kitosanın biyolojik orijinli ve çevre dostu olması nedeniyle mevcut çalışmada tercih edilmiş ve 15-15-15 gübresinin kaplanması amaçlı kullanılmıştır. Kitosan ile 15-15-15 gübresinin kaplanması için çapraz bağlayıcı olarak glutaraldehit kullanılmıştır. Çalışmada farklı konsantrasyonlarda gübrelerin kaplanması denenmiş ve bu sayede kitosanın 15-15-15 gübresini taşıma kapasitesi belirlenmiştir. Kaplama sonrası üretilen toz örnekler fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektrometresi (FT-IR), termogravimetrik analiz (TGA) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Ardından kaplama yapılan gübrelerin toprakta günlere bağlı olarak bozunma yüzdeleri belirlenmiştir. Elde edilen tüm sonuçlar değerlendirildiğinde, glutaraldehit ile çapraz bağlananmış kitosan–15-15-15 gübre formülasyonunun tarım ve bahçecilik uygulamalarında pratik olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur.

References

  • [1] F. Azam, K. A. Malik, M. I. Sajjad, Plant and Soil, 86 (1985) 3-13.
  • [2] H. Kaşgöz, A. Durmuş, A. Kaşgöz, Polymers for Advanced Technologies, 19:3 (2008) 213-220.
  • [3] S. Khan, M.A. Hanjra, Food Policy, 34:2 (2009) 130-140.
  • [4] M. Guo, M. Liu, Z. Hu, F. Zhan, L. Wu, Journal of Applied Polymer Science, 96:6 (2005) 2132-2138.
  • [5] A.J. Bajpai, A. Giri, Reactive and Functional Polymers, 53:2-3 (2002) 125-141.
  • [6] D. Davidson, F. X. Gu, Journal of Agricultural Food Chemistry, 60:4 (2012) 870-876.
  • [7] S. I. Sempeho, H. T. Kim, E. Mubofu, A. Hilonga, Advances in Chemistry, 2014 (2014) 363071.
  • [8] B.R. Araújo, L.P. Romão, M.E. Doumer, A.S. Mangrich, Journal of Environmental Management, 190 (2017) 122-131.
  • [9] X. Xiao, L. Yu, F. Xie, X. Bao, H. Liu, Z. Ji, L. Chen, Chemical Engineering Journal, 309 (2017) 607-616.
  • [10] S. Shoji, H. Kanno, Fertilizer Research, 39 (1994) 147-152.
  • [11] P. Rychter, M. Kot, K. Bajer, D. Rogacz, A. Siskova, J. Kapusniak, Carbohydrate Polymers. 137 (2016) 127-138.
  • [12] M.N.R. Kumar, Reactive and Functional Polymers, 46:1 (2000) 1-27.
  • [13] B. Akyüz, Diplopod Vücut Segmentlerinden 3 Boyutlu Kitosan Üretimi ve Biyoteknolojik Uygulamaları, Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Biyoteknoloji ve Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı, Yüksek lisans tezi, (2017).
  • [14] S. Rivero, M.A. García, A. Pinotti, Journal of Materials Physics Chemistry, 1:3 (2013) 51–57.
  • [15] K. Lewandowska, A. Sionkowska, B. Kaczmarek, G. Furtos, International Journal of Biological Macromolocules, 65 (2014) 534-541.
  • [16] A.S. Giroto, G.G.F. Guimarães, M. Foschini, C. Ribeiro, Scientific Reports, 7 (2017) 46032.
  • [17] L.R. Krupp, W.J. Jewel, American Chemical Society, 26 (1992) 193-198.
  • [18] Y. Yu, C. Zhu, Y. Liu, E. Zhang, Y. Kong, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 50:5 (2011) 525-529.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Basic Sciences
Journal Section Research Article
Authors

Bektaş AYIK
AKSARAY ÜNİVERSİTESİ, AKSARAY TEKNİK BİLİMLER MESLEK YÜKSEKOKULU
0000-0001-7366-1123
Türkiye


Yavuz Selim CAKMAK
AKSARAY ÜNİVERSİTESİ, FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ
0000-0001-8954-5485
Türkiye


Murat KAYA (Primary Author)
AKSARAY UNIVERSITY
0000-0001-6954-2703
Türkiye

Supporting Institution Aksaray Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü
Project Number 2020-017
Thanks Bu çalışma doktora tezinin bir bölümün içermekte ve ASÜBAP tarafından 2020-017 nolu bilimsel araştırma projesi ile desteklenmiştir. Desteklerinden dolayı ASÜBAP birimine teşekkürü borç bilirim. Ayrıca figürlerin tasarımı konusundaki yardımları için Dr. İsmail Bilican’a teşekkür ederiz.
Publication Date December 30, 2021
Application Date November 16, 2021
Acceptance Date December 3, 2021
Published in Issue Year 2021, Volume 5, Issue 2

Cite

Bibtex @research article { asujse1024256, journal = {Aksaray University Journal of Science and Engineering}, issn = {}, eissn = {2587-1277}, address = {Aksaray Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Merkez Kampüs, 68100 Aksaray}, publisher = {Aksaray University}, year = {2021}, volume = {5}, pages = {113 - 124}, doi = {10.29002/asujse.1024256}, title = {15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu}, key = {cite}, author = {Ayık, Bektaş and Cakmak, Yavuz Selim and Kaya, Murat} }
APA Ayık, B. , Cakmak, Y. S. & Kaya, M. (2021). 15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu . Aksaray University Journal of Science and Engineering , 5 (2) , 113-124 . DOI: 10.29002/asujse.1024256
MLA Ayık, B. , Cakmak, Y. S. , Kaya, M. "15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu" . Aksaray University Journal of Science and Engineering 5 (2021 ): 113-124 <http://asujse.aksaray.edu.tr/en/pub/issue/63258/1024256>
Chicago Ayık, B. , Cakmak, Y. S. , Kaya, M. "15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu". Aksaray University Journal of Science and Engineering 5 (2021 ): 113-124
RIS TY - JOUR T1 - 15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu AU - Bektaş Ayık , Yavuz Selim Cakmak , Murat Kaya Y1 - 2021 PY - 2021 N1 - doi: 10.29002/asujse.1024256 DO - 10.29002/asujse.1024256 T2 - Aksaray University Journal of Science and Engineering JF - Journal JO - JOR SP - 113 EP - 124 VL - 5 IS - 2 SN - -2587-1277 M3 - doi: 10.29002/asujse.1024256 UR - https://doi.org/10.29002/asujse.1024256 Y2 - 2021 ER -
EndNote %0 Aksaray University Journal of Science and Engineering 15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu %A Bektaş Ayık , Yavuz Selim Cakmak , Murat Kaya %T 15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu %D 2021 %J Aksaray University Journal of Science and Engineering %P -2587-1277 %V 5 %N 2 %R doi: 10.29002/asujse.1024256 %U 10.29002/asujse.1024256
ISNAD Ayık, Bektaş , Cakmak, Yavuz Selim , Kaya, Murat . "15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu". Aksaray University Journal of Science and Engineering 5 / 2 (December 2021): 113-124 . https://doi.org/10.29002/asujse.1024256
AMA Ayık B. , Cakmak Y. S. , Kaya M. 15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu. Aksaray J. Sci. Eng.. 2021; 5(2): 113-124.
Vancouver Ayık B. , Cakmak Y. S. , Kaya M. 15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu. Aksaray University Journal of Science and Engineering. 2021; 5(2): 113-124.
IEEE B. Ayık , Y. S. Cakmak and M. Kaya , "15-15-15 Gübresinin Kitosan ile Kaplanması ve Elde Edilen Toz Malzemelerin Karakterizasyonu", Aksaray University Journal of Science and Engineering, vol. 5, no. 2, pp. 113-124, Dec. 2021, doi:10.29002/asujse.1024256

Aksaray J. Sci. Eng. | e-ISSN: 2587-1277 | Period: Biannually | Founded: 2017 | Publisher: Aksaray University | https://asujse.aksaray.edu.tr




ASUJSE is indexing&Archiving in

crossref-logo-landscape-100.pngscilitLogo.png    scholar_logo_30dp.png   logo_wcmasthead_en.png   logo-large-explore.png    oaliblogo2.jpg   GettyImages_90309427_montage_255x130px.png search-result-logo-horizontal-TEST.jpgIndex Copernicus

22644



Creative Commons License