Projeto e avaliação de um reator eletroquímico para o processo oxidativo avançado de fármacos presentes em efluentes domésticos. - XAVIER, Bruna Kattielly Costa. (2021)
A preocupação com a presença de produtos farmacêuticos no ambiente aquático decorre de sua persistência química, resistência microbiana e efeitos sinérgicos que levam a implicações toxicológicas. A tecnologia eletroquímica aparece como alternativa ao tratamento convencional de efluentes farmacêuticos por oferecer um meio eficiente de remoção ou destruição das espécies poluentes. O peróxido de hidrogênio (H2O2) é um poderoso oxidante que vem sendo aplicado no tratamento de águas residuais industriais e, com isso, o estudo de reatores eletroquímicos para produção de peróxido de hidrogênio tem gerado grande interesse da comunidade científica. Nesse contexto, o presente projeto teve como objetivo geral projetar, construir, avaliar e modelar um reator eletroquímico de configuração flow-by para ser aplicado no processo oxidativo avançado (POA) do fármaco ciprofloxacina, através da produção in situ do agente oxidante – peróxido de hidrogênio, utilizando feltro de carbono como cátodo. Para tanto, foi realizado o projeto do reator eletroquímico e realizado o estudo de transferência de massa a partir da determinação da corrente de redução do íon ferricianeto associado ao método de titulação amperométrica. Além disso, foi realizado o estudo dos parâmetros experimentais que influenciam na produção de H2O2 a partir do preparo do eletrodo de pasta de carbono modificado (CPE-Pd), a determinação da saturação de oxigênio a partir da medição do oxigênio dissolvido (OD). Por fim, foram realizados testes de produção de H2O2 na célula eletroquímica. Os resultados da modelagem do reator indicaram a presença de diferentes condições fluidodinâmicas, sendo obtido dois modelos empíricos para a célula eletroquímica estudada. Também, foi possível observar o pico de absorbância da ciprofloxacina em 275 nm e o partir foi possível obter a curva de calibração do antibiótico. A técnica de voltametria de varredura (LSV) utilizando o CPE-Pd mostrou-se eficiente na identificação do H2O2, porém não foi possível observar a formação dele na célula eletroquímica. Com isso, é recomendado melhorar o sistema de distribuição do oxigênio para melhorar sua difusão na solução eletrolítica da célula e aplicar alguma técnica de ativação do eletrodo de carbono a fim de obter-se a reação de produção do peróxido de hidrogênio.