Linyitlerden hümik asit ve fulvik asit üretimi
Production of humic acid and fulvic acid from lignites
Yazar: AYHAN ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. ALİ YAVUZ BİLGESÜ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Fulvik asit = Fulvic acid ; Hümik asit = Humic acid ; Hümik maddeler = Humic substances ; Linyit = Lignite ; Oksitlenme = Oxidation ; Organik gübreler = Organic fertilizers ; Organik tarım = Organic farming

Özet:
İnsanoğlu tarımsal alanda verimi arttırmak ve kaliteli ürün elde etmek amacıyla en eski çağlardan beri uğraş vermektedir. Bu amaca yönelik olarak kimyasal gübre kullanımı uzun yıllardan beri başvurulan yöntemlerden biridir. Bitkiler bazı inorganik besin maddelerini bu yolla temin etmektedir ancak toprağa karıştırılan bu kimyasal gübreler hem bitki tarafından yeterince kullanılamamakta hem de kullanılmayan kısım topraktan yağmur, kar ve sulama suyu gibi etkilerle uzaklaşıp yer altı kaynak sularına, denizlere, göllere karışarak önemli ekolojik sorunlara yol açmaktadır. Bu nedenle tarımda organik madde kullanımı giderek önem kazanmaktadır. En önemli toprak organik maddelerinden olan hümik asit ve fulvik asidin bitki gelişimi üzerindeki yararlı etkileri yapılan pek çok araştırmayla belirlenmiştir. Bu hümik maddelerin toprağın fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özelliklerini, dolayısıyla da bitki gelişimini etkilediği bilinmektedir.Bu yüksek lisans çalışmasında Manisa'nın Bükköy, Edirne'nin Türkobası ve Çobançeşmesi bölgelerinden temin edilen linyitlerden tarım sektöründe yaygın olarak kullanılan hümik asit ve fulvik asit üretiminin araştırılması, üretimdeki optimum parametrelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Fulvik asit üretimi için asidik, hümik asit üretimi için ise bazik ekstraksiyon işlemleri yapılmıştır. Asidik ekstraksiyonda nitrik asit, bazik ekstraksiyonda ise hümik aside potasyum desteği sağlamak amacıyla potasyum hidroksit kullanılmıştır. Ayrıca nitrik asit ve potasyum hidroksitin yanı sıra hidrojen peroksit miktarı, sıcaklık ve karıştırma süresinin ekstraksiyon verimlerine olan etkileri de incelenerek her parametre için birer optimum değer belirlenmiştir. Son aşamada üretilen hümik asit ve fulvik asitlerin elementel analizleri ve FTIR spektroskopisi ile fonksiyonel grup analizleri yapılmıştır.Optimum parametreler uygulandığında susuz temelde Bükköy linyitinden % 40,55 fulvik asit ile % 37,34 hümik asit, Çobançeşmesi linyitinden %17,93 fulvik asit ile % 58,87 hümik asit, Türkobası linyitinden ise % 15,36 fulvik asit ile % 65,67 hümik asit elde edilmiştir. FTIR analizlerinde ürünlerin çok sayıda fonksiyonel grup içerdikleri görülmüştür. Ayrıca fulvik asitlerde en fazla azot miktarı % 4,73 ile Bükköy, hümik asitlerde ise % 3,43 ile Çobançeşmesi linyitlerinden elde edilmiştir.

Abstract:
Humans have been working since the oldest times for the purpose of increasing the yield on agriculture and producing high quality products. Chemical fertilizer applications have been one of the most common methods used for this purpose for years. Plants can provide some inorganic nutrients by these methods but these chemical fertilizers can not be utilized enough by plants. Also the unutilized parts of them are causing serious ecological troubles by contamining the underground waters, sea waters, oceans and rivers etc. For this reasons, using organic matters on agriculture is getting more important. The useful effects of humic and fulvic acids, which are one of the most important soil organic matters, on plant grow were determined by lots of scientific researchs. It has been known that these humic substances affects the physical, chemical and microbiological properties of soil, thereby plant grow.On this master study, it was aimed to investigate the producting of humic acid and fulvic acid, which are used commonly on agriculture, from the lignites provided from Bükköy/Manisa, Çobançeşmesi/Edirne and Türkobası/Edirne and also determine the optimum parameters of producing. Acidic extraction method for fulvic acid producing and basic extraction method for humic acid producing were used. Nitric acid was used at acidic extraction and potassium hydroxide was used at basic extraction as potassium soruce as well. Besides the nitric acid and potassium hydroxide, the affects of hyrogen peroxide, reaction temperature and mixing time on extraction yields were investigated and an optimum value for each parameter was determined. Finally elemental analyses and functional group analyses by FTIR spectroscopy of producted humic and fulvic acids were performed.When optimum parameters were used, % 40,55 fulvic acid and % 37,34 humic acid from Bükköy lignite, % 17,93 fulvic acid and % 58,87 humic acid from Çobançeşmesi lignite, % 15,36 fulvic acid and % 65,67 humic acid from Türkobası lignite on dry basis were obtained. It was determined by FTIR analyses that the products contain various functional groups. Also the highest nitrogen percentage between fulvic acids was obtained as % 4,73 from Bükköy lignite and as % 3,43 between humic acids from Çobançeşmesi lignite.