Resumo
O presente trabalho aborda a descontaminação de uma solução do fármaco Ciprofloxacina através de um processo eletro-oxidativo avançado denominado eletro-Fenton (EF). Foi construído um reator de EF, constituído por um béquer com capacidade de 1L e um eletrodo de alumínio composto por 4 placas deste metal, que foram dispostas paralelamente com uma distância de 1,5 cm, operando de modo monopolar em sistema fechado e batelada. Durante o experimento de EF, foi utilizada uma área efetiva de 152,22 cm2 do eletrodo. Aplicou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR) com a interação de três variáveis independentes: intensidade de corrente (A), concentração inicial de H2O2 (mg L-1) e concentração inicial de Fe2+ (mg L-1). Optou-se pela adição de 1,6 L min-1 de ar dissolvido e pH inicial 4 em todos os experimentos do DCCR. Através do planejamento foram obtidas as seguintes condições ótimas de trabalho do reator: 0,8 A para corrente, 100 mg L-1 para H2O2 e 10 mg L-1 para Fe II. Nessas condições, a descontaminação da solução de CIP chegou a 94,81% em apenas 3 minutos. Evidencia-se que a aplicação do eletro-Fenton, utilizando eletrodos de alumínio com placas paralelas, é uma alternativa na descontaminação da solução do fármaco Ciprofloxacina, minimizando os impactos ambientais, ocasionados pelo descarte deste contaminante em corpos hídricos.
Introdução
A cada ano, grandes quantidades de compostos farmacêuticos são produzidos, sendo comumente utilizados no tratamento de doenças humanas e animais. Ocorre que, quando ingeridos, via oral ou venosa, parte do que foi introduzido no organismo não é efetivamente absorvido pelo corpo humano, o que acaba sendo excretado pela urina ou pelas fezes. Em razão disso, volumes significativos desses compostos são liberados no ambiente a partir de estações de tratamento de esgoto e/ou águas residuárias, o que pode desencadear um grande risco aos seres humanos quando expostos a água contaminada com esses fármacos. Apesar disso, pouco se sabe a respeito dos efeitos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana (WEBB, 2003; KHETAN; COLLINS, 2007).
Dentre esses compostos, o mais detectado no meio ambiente é o antibiótico, devido ao processo nas estações de tratamento de água e efluentes não ser eficiente para removê-lo. A partir disso, o presente trabalho aborda sobre o fármaco Ciprofloxacina (CIP), um antibiótico do grupo das quinolonas, geralmente utilizado em infecções do trato urinário, respiratório e gastrointestinal, além de infecções de pele, ossos e articulações.
Nesse contexto, surge, a necessidade de investigar um tratamento eficiente para a degradação completa desta molécula, com o objetivo de uma disposição segura e confiável dos contaminantes fármacos. Novos processos alternativos têm surgido como forma de remover ou degradar contaminantes orgânicos. Dentre esses processos, destacam-se os processos eletro-oxidativos avançados (PEOAs), sendo estes a combinação de processos oxidativos avançados (POAs) e processos eletroquímicos.
Dentro dos PEOAs, podemos destacar o processo eletro-Fenton (EF), perfazendo neste a aplicação simultânea de uma intensidade de corrente e adição do reagente Fenton (Fe2+/H2O2), tendo em seu princípio a formação do radical hidroxila (•OH), que é um forte oxidante de compostos recalcitrantes e de baixa biodegradabilidade (GANIYU et al. 2015).
Nesse sentido, este trabalho tem por objetivo avaliar a eficiência do processo eletro-Fenton na descontaminação de uma solução de Ciprofloxacina (CIP). Dentro dessa proposta, foi investigada a influência dos parâmetros operacionais do reator (POR), tais como: pH inicial da solução, intensidade de corrente, concentração inicial de H2O2 e Fe2+, taxa de injeção de ar dissolvido e tempo de eletrólise. Durante os ensaios experimentais foram monitorados: a concentração residual de CIP, H2O2, pH da solução e concentração de ferro total dissolvido.
Autores: Mariana Jung Rodrigues; Francine Bueno; Francine Bueno; Luana Damke e Fernando Henrique Borba.
