تعيين كارايي فرآيند سونوالكتروفنتون در حذف آنتي بيوتيك سيپروفلوكساسين از محلول هاي آبي

Determination of Sono-Electrofenton Effeciency in Removal of Ciprofloxacin Antibiotic from Aqueous Solutions

مقدمه: از نگراني هاي رو به رشد چند دهه اخير در زمينه آلودگي محيط زيست، ايجاد مقاومت دارويي در انسان به علت مصرف آنتي بيوتيك ها مي باشد. هدف از انجام اين پژوهش تعيين كارايي فرآيند سونوالكتروفنتون در حذف آنتي بيوتيك سيپروفلوكساسين از محيط هاي آبي بوده است. مواد و روش ها: پژوهش حاضر يك مطالعه تجربي بوده كه با استفاده از يك راكتور به حجم يك ليتر، همراه با زوج الكترودهاي آهن به عنوان كاتد و آند به مساحت cm2 40، در داخل دستگاه اولتراسونيك در فركانس ثابت KHz40 انجام پذيرفته است. سپس تاثير متغيرهاي pH، پراكسيد هيدروژن، شدت جريان و غلظت آنتي بيوتيك سيپروفلوكساسين مورد بررسي قرار گرفت. غلظت آنتي بيوتيك سيپروفلوكساسين با استفاده از دستگاه HPLC در طول موج 275 نانومتر قرائت گرديده و با توجه به اين كه پژوهش انجام شده به صورت تجربي و در شرايط آزمايشگاهي انجام گرفته است، در نهايت از ميانگين نتايج به دست آمده استفاده شده است و سپس كارايي فرآيند مورد محاسبه قرار گرفت. هم چنين مقدار يون فرو محاسبه گرديد. به منظور اطمينان از كارآيي فرآيند از شرايط بهينه غلظت COD نيز اندازه گيري شد. يافته هاي پژوهش: نتايج آزمايش نشان داد، فرآيند سونوالكتروفنتون در شرايط بهينه آزمايش شامل pH برابر 3، غلظت پراكسيد هيدروژن 150 ميلي گرم بر ليتر، چگالي جريان 15 ميلي آمپر بر سانتي متر مربع، غلظت اوليه آنتي بيوتيك 10 ميلي گرم در ليتر و زمان واكنش 15 دقيقه، داراي كارايي حذف آنتي بيوتيك سيپروفلوكساسين و COD به ترتيب 97 و 40 درصد مي باشد. مقدار يون آهن محاسبه شده در اين فرآيند نيزg/m3 157 محاسبه گرديد. در بررسي فرآيند الكتروفنتون و اولتراسونيك در اين شرايط حداكثر كارايي حذف به ترتيب 75 و 3 درصد به دست آمد. بحث و نتيجه گيري: بر اساس نتايج حاصل از اين مطالعه، فرآيند الكتروفنتون كارايي نسبتاً مناسبي در حذف آنتي بيوتيك سيپروفلوكساسين داشته است. اين در حالي است استفاده همزمان اين فرآيند همراه اولتراسونيك تحت عنوان سونوالكتروفنتون كارايي افزايش يافته است.

Introduction: Among the growing concerns over recent decades in the field of environmental pollution, is the use of antibiotics increase bacterial resistance to antibiotics used in human body. The aim of this study was to determine the effectiveness of the Ciprofloxacin antibiotic removal from the aquatic environment. Material methods: This empirical study was performed at useful volume of one liter, using 4electrode reactor made of iron with area of 40 cm2 , in the ultrasonic device with fixed frequency 40 KHz. The effect of variables such as pH, antibiotic concentrations, the amount of hydrogen peroxide, current density were studied. was studied concentration of ciprofloxacin antibiotic was determined using HPLC wavelength of 275 nm, and due to the experimental and in laboratory condition, studies have been conducted, finally the average of the results were used. The concentration of COD was measured to ensure optimal efficacy of the process. Findings: The results showed that all variables can be effective on ciprofloxacin removal. The removal efficiency in the optimal conditions of pH=3, H2O2 concentration 150 mg/L, current density of 15 mA/cm2, the initial concentration of antibiotics 10 mg/L and a reaction time of 15 minutes was 97% and COD removal of 40 percent. Evaluated ion concentration was about 157 g/m3. In these conditions, the removal efficiency of electrofenton and ultrasonic was 75 and 3 percent respectively. Discussion Conclusion: Based on the results of this study, the electrofenton is a suitable process for the removal of the antibiotic ciprofloxacin. The simultaneous use of this process with ultrasonic , namely sonoelectrofenton, has enhanced its efficiency.