Granodiyorit atıklarının demir oksitli sırlarda kullanımının araştırılması: estetik ve sürdürülebilirlik perspektifi

Fidan Tonza Helvacıkara; Aslı Çakır Arıanpour; İmre Deniz Işıktaş; Mehmet Ali Gücer; Ferkan Sipahi; Serap Bedel Özek

doi:10.17714/gumusfenbil.1701070

EN TR

Investigation of the use of granodiorite wastes in ıron oxide glazes: an aesthetic and sustainability perspective

Abstract

Ceramic production involves multi-step processes based on natural raw materials. However, increasing environmental concerns and the depletion of raw materials resources have made the search for alternative raw materials and waste management priority issues in the ceramic industry. In particular, waste generated by the natural stone industry offers significant opportunities for reducing environmental impacts and creating economic value. In this context, granitoidic rocks have been evaluated as a potential waste material capable of providing aesthetic and functional contributions to ceramic glazes, particularly due to its iron oxide content and granodiorite waste obtained from a marble factory in the central Gümüşhane province was used as a coloring component in iron oxide-based glazes. Petrographic analysis revealed that the rock samples were classified as granodiorite, diorite and granite. The granodiorite sample (H1), which contained high amounts of mafic minerals such as biotite and hornblende, was found to have a total Fe₂O₃ content of 3.96%. Therefore, the granodiorite sample was used in glaze formulations. Granodiorite-based glazes were applied to five different ceramic bodies (red, chamotte, casting, porcelain and stoneware) and fired at temperatures between 1040°C and 1100°C, resulting in surfaces with significant aventurine effects. The results of the trials showed that the granodiorite waste positively influenced glaze surface properties, coloration and aesthetic characteristics. The data obtained indicate that this waste material presents a valuable alternative in the ceramic industry, offering both sustainability and aesthetic diversity.

Keywords

İron oxide glaze , Granodiorite waste , Gümüşhane , Colorant , Sustainable raw material

Granodiyorit atıklarının demir oksitli sırlarda kullanımının araştırılması: estetik ve sürdürülebilirlik perspektifi

Öz

Seramik üretimi, doğal hammaddelere dayalı çok aşamalı süreçler gerektirir. Ancak artan çevresel kaygılar ve hammadde kaynakların tükenmesi, alternatif hammadde arayışını ve atık yönetimini seramik endüstrisinin öncelikli konuları haline getirmiştir. Özellikle doğal taş endüstrisinde oluşan atıklar hem çevresel etkilerin azaltılması hem de ekonomik değer yaratılması açısından önemli fırsatlar sunmaktadır. Bu bağlamda, granitoyidik kayaçlar, özellikle demir oksit içeriği sayesinde seramik sırlarında estetik ve işlevsel katkı sağlayabilecek potansiyel bir atık malzeme olarak değerlendirilmiş ve Gümüşhane il merkezindeki bir mermer işletmesinden temin edilen granodiyorit atıklar, demir oksitli sırların renklendirici bileşeni olarak kullanılmıştır. Petrografik analizler sonucunda kayaç numuneleri granodiyorit, diyorit ve granit olarak sınıflandırılmış; özellikle biyotit ve hornblend gibi mafik mineralleri yüksek oranda içeren granodiyorit (H1) örneklerinde toplam Fe₂O₃ oranının %3,96 olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle sır formülasyonlarında granodiyorit örneği esas alınmıştır. Beş farklı seramik bünye (kırmızı, şamot, döküm, porselen ve stoneware) üzerine uygulanan granodiyorit katkılı sırlar 1040°C–1100°C aralığında pişirilmiş ve özellikle aventurin etkili yüzeyler elde edilmiştir. Denemeler sonucunda, granodiyorit atıklarının sır yüzey özelliklerini, renklenme karakterini ve estetik niteliklerini olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir. Elde edilen veriler, bu atık malzemenin seramik sektöründe hem sürdürülebilirlik hem de estetik çeşitlilik açısından değerli bir alternatif sunduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Demir oksitli sır , Granodiyorit atıkları , Gümüşhane , Renklendirici , Sürdürülebilir hammadde

Kaynakça

Arianpour Çakır, A., & Arianpour, F. (2022). Characterization, technological properties, and ceramic applications of Kastamonu alluvial clays (Northern Turkey) in building materials. Construction and Building Materials, 356, 129304. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.129304
Arianpour Çakır, A., & Arianpour, F. (2023). Çelik Üretiminde Ortaya Çıkan Atık Demir Oksit’in Aventurin Sırlarında Yeniden Kullanımı. International Journal of Engineering Research and Development, 15(3), 143-152. https://doi.org/10.29137/umagd.1312191
Aydın, G., & Karakurt, İ. (2020). Doğaltaş üretim ve işleme tesisi atıklarının değerlendirilmesi. ALKU Fen Bilimleri Dergisi, 2(2), 62-77. https://doi.org/10.46740/alku.759847
Dvornichenko, I. N., & Matsenko, S. V. (2000). Production of iron-containing crystalline glazes. Glass and Ceramics, 57, 67-68. https://doi.org/10.1007/BF02681489
Erkan, Y. (2006). Magmatik Petrografi. Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları.
Eser, A., Bayer Oztürk, Z., Atabey, İ. İ., & Çelikten, S. (2024). Uçucu kül ve farklı seramik sektörü atıklarının kullanımı ile üretilen geopolimer harçların dayanım özellikleri. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(2), 550-557. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1400321
Genç, S. (2022). Artistik seramik sırları. Geliştirilmiş 2. baskı. Ülkü Ofset.
Gücer, M. A., Güner, A. M., & Çimen, O. (2024) Erken Eosen yaşlı adakitik andezitler (Gümüşhane, KD Türkiye) içerisindeki mikrogranüler anklavların jeokimyasal karakteristikleri. Yerbilimleri, 45(2), 154-184. https://doi.org/10.17824/yerbilimleri.1426237
Güngör, M. C., & Çizer, İ. S. (2022). Demir oksit içeren sırlar. Ulakbilge, 10(71), 279-289. https://doi.org/10.7816/ulakbilge-10-71-01
Haldar, S. K., & Tišljar, J. (2014). Introduction to Mineralogy and Petrology. Elsevier.

Hasözbek, A., Erdoğan B., Satır, M., Siebel, W., Akay, E., Doğan, G. D., & Taubald, H. (2012). Al-in-Hornblende Thermobarometry and Sr-Nd-O-Pb Isotopic Compositions of the Early Miocene Alaçam Granite in NW Anatolia (Turkey). Turkish Journal of Earth Sciences, 21(1), Article 3. https://doi.org/10.3906/yer-1007-33
Jiang, C., Lei, Y., Deng, B., Fan, X., Li, M., & Wu, M. (2025). Effect of mesoscopic heterogeneity on hydraulic fracturing characteristics of granite under high temperature. Geoenergy Science and Engineering, 246, 213626. https://doi.org/10.1016/j.geoen.2024.213626
Kaygusuz, A., Arslan, M., Siebel, W., Sipahi, F., & İlbeyli, N. (2012). Geochronological evidence and tectonic significance of Carboniferous magmatism in the southwest Trabzon area, eastern Pontides, Turkey. International Geological Review, 54(15), 1776-1800. https://doi.org/10.1080/00206814.2012.676371
Kaygusuz, A., Sipahi, F., İlbeyli, N., Arslan, M., Chen, B., & Aydınçakır, E. (2013). Petrogenesis of the Late Cretaceous Turnagöl intrusion in the eastern Pontides: Implications for magma genesis in the arc setting. Geoscience Frontiers, 4(4), 423-438. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2012.09.003
Kaygusuz, A., Yücel, C., Arslan, M., Sipahi, F., Temizel, İ., Çakmak, G., & Güloğlu, Z. S. (2018). Bayburt kuzeyindeki (Doğu Pontidler) Senozoyik yaşlı plütonik kayaçların petrografisi, mineral kimyası ve kristallenme koşulları. Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 157, 75-102. https://doi.org/10.19111/bulletinofmre.427829
Kılınç Mirdalı, N., & İşler, F. (2008). Kromit atığının duvar karosu sırlarında renklendirici olarak değerlendirilmesi. Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 17(1), 11-21.
Middlemost, E.A. (1994). Naming materials in the magma/igneous rock system. Earth-Science Reviews, 37, 215-224. https://doi.org/10.1016/0012-8252(94)90029-9
Peccerillo, A., & Taylor, S. R. (1976). Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, Northern Turkey. Contributions to Mineralogy and Petrology, 58, 63-81. https://doi.org/10.1007/BF00384745
Semiz, B., Ersoy, EY., Özpınar, Y., Helvacı, C., Palmer, MR., & Billor, MZ., (2015). 40Ar/39Ar geochronology, geochemistry and petrology of volcanic rocks from the Simav Graben, western Turkey. Contrib. Mineral. Petrol., 170(24).
Semiz, B., Özpınar, Y., & Helvacı, C. (2010). Geochemistry of the Pinarbasi granite (Gediz-Kutahya-Western Anatolia). Goldschmidt Conference, Geochimica et Cosmochimica Acta, 13-18 June, Knoxville, Tennessee, USA, A933.
Sipahi, F. (2011). Formation of skarns at Gümüşhane (Northeastern Turkey). Neues Jahrbuch für Mineralogie-Abhandlungen, 188(2), 169-190. https://doi.org/10.1127/0077-7757/2011/0199
Sipahi, F., & Sadıklar, M. B. (2014). Geochemistry of dacitic volcanics in the Eastern Pontides (NE Turkey). Geochemistry International. 52(4), 296–315. https://doi.org/10.7868/S0016752514040086
Sipahi, F., Akpınar, İ., Gücer, M. A., Kaygusuz, A., Vural, A., & Saydam Eker, Ç. (2025). Origin and tectonic setting of the carbonate-hosted Kopuz Fe Skarn Deposit, Sakarya Zone, NE Türkiye. Journal of Asian Earth Sciences, Iron and critical metals special issue, 294, Article no: 106769, 1-17. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2025.106769
Sipahi, F., Akpınar, İ., Saydam Eker, Ç., Kaygusuz, A., Vural, A., & Yılmaz, M. (2017). Formation of the Eğrikar (Gümüşhane) Fe–Cu skarn type mineralization in NE Turkey: U–Pb zircon age, lithogeochemistry, mineral chemistry, ﬂuid inclusion, and O-H-C-S isotopic compositions. Journal of Geochemical Exploration, 182, Part A, 32-52. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2017.08.006
Sipahi, F., Gücer, M. A., & Saydam Eker, Ç. (2020). Geochemical composition of magnetite from different iron skarn mineralizations in NE Turkey: implication for source of ore forming fluids. Arabian Journal of Geosciences, 13(2), 70. https://doi.org/10.1007/s12517-019-5052-2
Sipahi, F., Gücer, M. A., Yi, K., Dokuz, A., Kaygusuz, A., Akaryalı, E., Saydam Eker, Ç., & Doruk, C. (2023a). The Sr, Nd, Pb and Hf Isotope and Crystallization Conditions of the middle Eocene Dağdibi Pluton in the eastern Sakarya Zone, Turkey. Geological Magazine, 160(6), 1193-1210. https://doi.org/10.1017/S001675682300033X
Sipahi, F., Sadıklar, M.B., Gücer, M.A., Aydın, A., Kara, R.T. (2023b). A study on the magnetite skarn mineralization (Gümüşhane, Türkiye): a magnetic survey. Turkish Journal of Earth Sciences, 33(7):915-930. https://doi.org/10.55730/1300-0985.1882
Sipahi, F., Kaygusuz, A., Saydam Eker, Ç., Vural, A., & Akpınar, İ. (2018). Late Cretaceous Arc Igneous Activity: The Eğrikar Monzogranite Example. International Geology Review, 60(3), 382-400. https://doi.org/10.1080/00206814.2017.1336120
Sipahi, F., Saydam Eker, Ç., Akpınar, İ., Gücer, M.A., Vural, A., Kaygusuz, A., & Aydurmuş, T. (2022). Eocene magmatism and associated Fe-Cu mineralization in northeastern Turkey: A case study of the Karadağ skarn. International Geology Review, 64(11), 1530-1555. https://doi.org/10.1080/00206814.2021.1941323
Tığlı Boya, Z. (2022). Bakır cürufunun aventurin sırlarında kullanım olanaklarının araştırılması. Yüksek Lisans Tezi Kastamonu Ünı̇versı̇tesı̇ Sosyal Bı̇lı̇mler Enstı̇tüsü.
Tığlı Boya, Z., & Arıanpour Çakır, A. (2023). Sanatsal aventurin seramik sırlarının geliştirilmesi için demir bakımından zengin bakır cürufunun uygulanabileceği üzerine bir araştırma. International Social Sciences Studies Journal, 9(110), 6387-6396. http://dx.doi.org/10.29228/sssj.689 31
Tonza Helvacıkara, F., Çakır Arianpour, A., Işıktaş, İ. D., Gücer, M. A. & Sipahi, F., Bedel Özek, S. (2025). Granitoyid Atıklarının (Gümüşhane) Seramik Sırlarda Renklendirici Olarak Kullanılması: Sürdürülebilir Üretim Açısından Bir Değerlendirme. Uluslararası Katılımlı 77. Türkiye Jeoloji Kurultayı, 14-18 Nisan 2025, Ankara, Türkiye.
Yardımcı, D., & Sakarya, N. (2021). Seramik kaplama malzemelerinde volkanik kayaç türü olan ignimbritlerin boyar madde olarak kullanımı. Çukurova Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 30(2), 113-124. https://doi.org/10.35379/cusosbil.748933

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Jeokimya (Diğer) , Jeoloji (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Fidan Tonza Helvacıkara ^*
0000-0002-5094-1066
Türkiye

Aslı Çakır Arıanpour
0000-0002-4050-708X
Türkiye

İmre Deniz Işıktaş
0000-0001-7689-8353
Türkiye

Mehmet Ali Gücer
0000-0002-9075-3350
Türkiye

Ferkan Sipahi
0000-0002-4072-4834
Türkiye

Serap Bedel Özek
0000-0002-0440-813X
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

15 Aralık 2025

Gönderilme Tarihi

16 Mayıs 2025

Kabul Tarihi

4 Ekim 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 15 Sayı: 4

DOI

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1701070

IZ

https://izlik.org/JA34BN28MW

APA

Tonza Helvacıkara, F., Çakır Arıanpour, A., Işıktaş, İ. D., Gücer, M. A., Sipahi, F., & Bedel Özek, S. (2025). Granodiyorit atıklarının demir oksitli sırlarda kullanımının araştırılması: estetik ve sürdürülebilirlik perspektifi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 15(4), 978-1004. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1701070

e-ISSN: 2146-538X Yayın Modeli: Sürekli Yayın Atıf Dizinleri: TR Dizin , SCOPUS

Investigation of the use of granodiorite wastes in ıron oxide glazes: an aesthetic and sustainability perspective

Abstract

Keywords

Granodiyorit atıklarının demir oksitli sırlarda kullanımının araştırılması: estetik ve sürdürülebilirlik perspektifi

Öz

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster