Survey of Acetaminophen removal from aqueous solution using peroxy-electrochemical method

Abstract

زمینه و اهداف: ترکیبات دارویی ازجمله استامینوفن ازطریق فاضلاب‌های شهری و صنعتی وارد محیط زیست می‌شوند. حضور این مواد در مقادیر بسیار کم اثرات نامطلوبی بر سلامتی ایجاد می‌کند. هدف از این تحقیق بررسی کارایی حذف استامینوفن از محلول آبی توسط رآکتور ناپیوسته پراکسی الکتروشیمیایی مرکب از الکترودهای روی-مس و پراکسید هیدروژن می‌باشد. مواد و روش‌ها: این تحقیق مطالعه تجربی آزمایشگاهی است. نمونه آب داراي استامینوفن تهيه و کارايي حذف درحالت مختلف متغيرهايpH  (8-4)،زمان واکنش (90-30 دقيقه)، غلظت استامینوفن (200-50 میلی‌گرم بر لیتر)، چگالي جريان (9-3 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع) و غلظت پراکسید هیدروژن (1/5-0/5 میلی‌گرم بر لیتر) مورد بررسي قرارگرفت. تعیین غلظت استامینوفن توسط دستگاه كروماتوگرافى مايع با عملكرد بالا در طول موج 360 نانومترانجام‌گرفت. ملاحظات اخلاقی در تمام مراحل اجرای مطالعه رعایت شد. یافته‌ها: میزان حذف 50 میلی‌گرم بر لیتر استامینوفن در شرایط بهینه فاصله بین الکترودها 2 سانتي‌متر، چگالي جريان الکتریکی 9 میلی آمپر بر سانتی‌متر مربع، زمان الكتروليز 30 دقيقه و pH معادل 4، 63 درصد در سيستم الكتروشيميايي بدست آمد. مقدار حذف استامینوفن در غلظت 1/5 میلی‌گرم بر لیتر پراکسید هیدروژن، چگالي جريان الکتریکی 9 میلی‌آمپر بر سانتی‌متر مربع، زمان 30 دقيقه، pH بهینه معادل 4 و غلظت 50 میلی‌گرم در لیتر استامینوفن 100 درصد در سيستم پراکسی الکتروشیمیایی بدست آمد.   نتیجه‌گیری: براساس این نتایج روش پراكسي الكتروشیمیایی، به‌عنوان فن‌آوری اکسیداسیون پیشرفته امیدبخش دوستدار محیط زیست، در حذف آنتي‌بيوتيك استامینوفن از محلول‌های آبی كارآئي مناسبي دارد.Background and Aims: Drug compounds, including acetaminophen, enter the environment through urban and industrial wastewater. The presence of these substances in very small amounts causes adverse effects on health. The goal of this research is to investigate of acetaminophen removal from aqueous solution by batch proxy electrochemical reactor with using zinc-copper electrode and hydrogen peroxide. Materials and Methods: This study is a laboratory experimental research. Water sample containing acetaminophen was prepared and removal efficiency in different conditions of variables pH (4-8), c reaction time (30-90 min), concentration of acetaminophen (50-200 mg/L), current density (3-9 mA/cm2), and concentration of hydrogen peroxide (0.5-1.5 mg/L) were studied. Acetaminophen was determined by high performance liquid chromatography at 360. Ethical considerations were observed at all stages of the study. Results: In electrochemical reactor, the removal rate of 50 mg/L acetaminophen was obtained in the optimal conditions of 2 cm distance between electrodes, 9 mA/cm2 electric current density, 30 minutes electrolysis time, and pH equal to 4, 63%. In proxy electrochemical reactor, the amount of acetaminophen removal at a concentration of 1.5 mg/L hydrogen peroxide, 9 mA/cm2 electric current density, 30 minutes time reaction, an optimal pH equal to 4, and 50 mg/L acetaminophen concentration was obtained 100%. Conclusion: Based on these results, the peroxy electrochemical method, as a promising and environmentally friendly advanced oxidation technology, is effective in removing acetaminophen from aqueous solutions and the process implementation conditions are more cost-effective compared to electrochemical method

    Similar works