Θερμική ενεργοποίηση υπερθειικού νατρίου για τη απομάκρυνση του αντικαταθλιπτικού φαρμάκου βενλαφαξίνη
Loading...
Date
2026-07-08
Authors
Μολέσκη, Μαρία
Μολέσκη, Βαρβάρα
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στην παρούσα προπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετήθηκε η αποδόμηση της βενλαφαξίνης, ενός αντικαταθλιπτικού που ανιχνεύεται συχνά στα υδάτινα συστήματα και κατατάσσεται στους αναδυόμενους ρύπους, με χρήση θερμικά ενεργοποιημένου υπερθειικού νατρίου. Η παρουσία ψυχοτρόπων ουσιών στα υδάτινα συστήματα αποτελεί σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα, καθώς πολλές συμβατικές μονάδες επεξεργασίας αποβλήτων δεν διαθέτουν την ικανότητα αποτελεσματικής απομάκρυνσης αυτών των ουσιών. Για τον λόγο αυτό, εξετάζονται οι προηγμένες οξειδωτικές διεργασίες για την απομάκρυνση επίμονων οργανικών μικρορύπων. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε την επίδραση και τη σχετική σημασία διαφόρων λειτουργικών παραμέτρων στην αποτελεσματικότητα της αποδόμησης της βενλαφαξίνης. Οι παράμετροι αυτές περιλάμβαναν τη θερμοκρασία, τη συγκέντρωση του SPS, την αρχική συγκέντρωση της βενλαφαξίνης, το pH του διαλύματος και την παρουσία διαφορετικών υδατικών μητρών. Η επίδραση της θερμοκρασίας εξετάστηκε με στόχο την αξιολόγηση του βαθμού θερμικής ενεργοποίησης του SPS και της επακόλουθης παραγωγής δραστικών θειικών ριζών (SO₄•⁻), οι οποίες αποτελούν βασικά οξειδωτικά είδη του συστήματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η θερμική ενεργοποίηση του SPS ενίσχυσε σημαντικά τον σχηματισμό θειικών ριζών, οδηγώντας σε ταχύτερη αποδόμηση της βενλαφαξίνης σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Αξιολογήθηκε επίσης η επίδραση της συγκέντρωσης του SPS με στόχο τον προσδιορισμό της βέλτιστης δόσης οξειδωτικού. Διαπιστώθηκε ότι η συγκέντρωση του SPS επηρέαζε σημαντικά την απομάκρυνση της βενλαφαξίνης μέχρι το σημείο όπου εμφανίζονταν φαινόμενα αυτοδέσμευσης (self-scavenging) των ριζών. Πέρα από τη βέλτιστη αυτή συγκέντρωση, η βελτίωση της αποδόμησης ήταν περιορισμένη. Επιπλέον, αξιολογήθηκε η επίδραση του pH, καθώς μπορεί να επηρεάσει τόσο τον ιονισμό της βενλαφαξίνης όσο και τη σταθερότητα και δραστικότητα των οξειδωτικών ειδών που παράγονται κατά την αντίδραση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η διεργασία ήταν πιο αποτελεσματική σε αλκαλικές συνθήκες. Παράλληλα, για την καλύτερη προσομοίωση πραγματικών περιβαλλοντικών συνθηκών, διερευνήθηκε η επίδραση πραγματικών υδατικών μητρών, με χαρακτηριστικό παράδειγμα το εμφιαλωμένο νερό. Σημαντική επίδραση στην αποδόμηση της βενλαφαξίνης παρουσίασαν τα ανόργανα ιόντα και οργανικές ουσίες που εξετάστηκαν κατα την διεργασία. Ειδικότερα, η προσθήκη διττανθρακικών ιόντων ενίσχυσε αισθητά την απομάκρυνση της ένωσης. Αντίθετα, η παρουσία ιόντων χλωρίου και χουμικού οξέος επηρέασε αρνητικά τη διάσπαση της. Τέλος, η αρχική συγκέντρωση της βενλαφαξίνης στο διάλυμα εξετάστηκε ως παράμετρος που επηρεάζει καθοριστικά τη συνολική αποδοτικότητα της διεργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αποδόμηση της βενλαφαξίνης ακολουθεί κινητική ψευδο-πρώτης τάξης. Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι θειικές ρίζες αποτελούσαν τα κύρια είδη που ήταν υπεύθυνα για την αποικοδόμηση, ενώ οι υδροξυλικές ρίζες συνέβαλαν σε μικρότερο βαθμό, προέκυψε ότι οι βέλτιστες συνθήκες αποδόμησης ήταν η χρήση 200 mg/L SPS σε θερμοκρασία 50 °C. Με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι το θερμικά ενεργοποιημένο SPS αποτελεί μια αποτελεσματική και πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για την απομάκρυνση επίμονων φαρμακευτικών ρύπων από τα υδάτινα συστήματα.
Description
Keywords
Αναδυόμενοι ρύποι, Βενλαφαξίνη, Προηγμένες διεργασίες οξείδωσης, Θερμική ενεργοποίηση