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Avaliação da aplicação de processo oxidativo fenton associado à radiação uv na degradação do antibiótico azitromicina em meio aquoso

Resumo

O monitoramento de fármacos residuais no meio ambiente vem ganhando grande interesse devido ao fato de muitas dessas substancias serem frequentemente encontradas em Efluentes de Estação de Tratamento de Esgoto (ETEs) e águas naturais, em concentrações na faixa de μg.l-1 e ng.l-1. Em todo o mundo, fármacos, tais como os antibióticos, foram encontrados em esgotos domésticos, assim como em águas superficiais e de subsolo. Logo, verificou-se a necessidade de tratamentos auxiliares para remoção desses fármacos, visto que os tratamentos convencionais disponíveis em ETE não removem os mesmos. Dessa forma a avaliação de metodologias para a degradação desses compostos é de grande relevância. A atenção tem sido focada em técnicas que levam à completa destruição das moléculas orgânicas como os POA (Processos Oxidativos Avançados). Este trabalho apresenta o estudo da degradação do antibiótico azitromicina presente em água através de processo oxidativo avançado Fenton associado à radiação ultravioleta, utilizando-se do oxidante peróxido de hidrogênio na presença de íons Fe2+. Para tanto foi utilizada uma solução de estudo com 10 mg.l-1 do antibiótico e concentrações variadas do oxidante 20, 30, 60 e 100 mg.l-1, fazendo-se o reciclo da solução de estudo em reator de luz ultravioleta. Nos ensaios, foi monitorado in situ pH, foram feitas análises de residual de H2O2 por espectrofotometria, a concentração residual do antibiótico e os subprodutos da oxidação da solução foram submetidas a experimentos de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN 1H). e o COT foi analisado em equipamento Shimatzu pelo método NPOC em amostras coletadas durante processo. Os espectros de RMN 1H obtidos dos subprodutos, nas diferentes concentrações variadas do oxidante mostraram que, há o predomínio da formação de um único subproduto. Os resultados obtidos para as concentrações de 100, 60, 30 e 20 mg.l-1 de peróxido de hidrogênio foram, respectivamente 86%; 93,58%; 87% 2 88,55% de remoção do COT inicial para um tempo de contato de 120 minutos.

Introdução

O monitoramento de fármacos residuais no meio ambiente vem ganhando grande interesse devido ao fato de muitas dessas substâncias serem frequentemente encontradas em concentrações na faixa de μg/l e ng/l em efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETE) e águas naturais. Em todo mundo, fármacos, tais como antibióticos, hormônios, anestésicos, antilipêmicos, meios de contraste de raios-X, anti-inflamatórios entre outros, foram detectados no esgoto doméstico, em águas superficiais e de subsolo.

A Azitromicina pertence ao grupo dos antibióticos diversos, denominados Macrolídeos e, sua estrutura química contém um anel de lactona de 15 membros, sempre fixados a um ou mais desoaçucares, ainda possui um átomo de nitrogênio metil-substituído no anel de lactona.

Como esse tipo de composto que não é eliminado nas ETE, permanece nas águas que são posteriormente coletadas nas estações de tratamento de água (ETA). As tecnologias convencionais utilizadas nessas estações também não são capazes de remover esses micro contaminantes, sendo importante o estudo de tecnologias auxiliares para essa remoção.

Atenção tem sido focada em técnicas que levam a completa destruição das moléculas orgânicas. As limitações das técnicas de oxidação química convencional podem ser superadas pelo desenvolvimento dos POA (Processos Oxidativos Avançados) que utilizam fortes agentes oxidantes (O3, H2O2) e/ou catalisadores (Fe, Mn, TiO2) na presença ou ausência de uma fonte de irradiação ultravioleta. O mecanismo de destruição das moléculas orgânicas pelos POA é baseado na formação de um poderoso e não seletivo oxidante, o radical hidroxila (•OH), que com um potencial de oxidação de 2,80V, pode oxidar uma grande variedade de compostos orgânicos (TEIXEIRA; JARDIM, 2004). O reagente de Fenton isolado ou combinado com radiação UV tem se mostrado eficiente para degradar poluentes orgânicos e vem sendo utilizado para o tratamento de vários efluentes industriais (Hermosilla et al., 2012). Contudo, para que a reação ocorra de forma mais eficaz, observou-se através de estudos que há fatores condicionantes da eficiência do processo (Selcuk et al., 2005) como a dosagem de peróxido de hidrogênio (H2O2), a concentração de ferro(Fe2+) e o pH. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a degradação da Azitromicina através da aplicação de Processo Oxidativo Avançado (POA) por Fenton/UV.

Autores: Maristela Silva Martinez; Adriana Aparecida Lopes; Sarazete Izidia Vaz Pereira; Mateus A.R. Guimarães e Matheus Torelli Martin.

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