1
رثا یسررب هدنیلاآ فذح رد هتفرشیپ نویسادیسکا دنیآرف رب pH
یاه
روهظون
یملاغ مظعا ینایجاح دومحم ،1
*
،2
یرانا یدایص نیسح دمحم
3
1 - ناریا ،دنجریب ،دنجریب هاگشناد ،تسیز طیحم و یعیبط عبانم هدکشناد ،تسیز طیحم هورگ (
*2 -
،رایداتسا ناریا ،دنجریب ،دنجریب هاگشناد ،تسیز طیحم و یعیبط عبانم هدکشناد ،تسیز طیحم هورگ (
3 -
،رایشناد ناریا ،دنجریب ،دنجریب هاگشناد ،تسیز طیحم و یعیبط عبانم هدکشناد ،تسیز طیحم هورگ (
هلیسو هب بآ یگدولآ هدروآرف
یاه هدنیلاآ زا یکی ناونع هب ییوراد تسیز مهم تلاکشم زورب ثعاب ،روهظون یاه
اهروشک زا یرایسب رد یطیحم ره .تسا هدیرگ
چ هدنیلاآ عون نیا یدورو ریداقم دن یم مک اه
تارثا یلو دشاب
نآ یعمجت نامز لوط رد اه
یم ناسنا و هدنز تادوجوم رد یضراوع داجیا هب رجنم شور هنافسأتم .دوش
یاه
لماک فذح هب رداق هیفصت لوادتم هدنیلاآ
یمن ییوراد یاه .دشاب
شور هزورما ناونع اب یرایسب هتفرشیپ یاه
یسکا اد هدنیلاآ فذح یارب هتفرشیپ نویس یم هدافتسا روهظون یاه
شور نیا زا یکی .دوش تسیلاتاکوتف دنیآرف اه
فذح رد لااب ییاناوت اب هدنیلاآ
یم روهظون یاه .دشاب
ییارآراک یور رب ینوگانوگ یاهرتماراپ دنچ ره دنیآرف
یم راذگ رثا تسیلاتاکوتف یسررب نکیل دشاب
مهمpH
نیرت رد روتکاف یم شور نیا زا هدافتسا
اریز .دشاب هب pH
ع کی ناونع همین حطس راب صاوخ مهم رایسب لما
یم رارق ریثات تحت ار یداه قیقحت نیا یلصا فده .دهد
یتنآ یتسیلاتاکوتف بیرخت یسررب ( دنیآرف زا هدافتسا اب دیارلکوردیه نیسیامادنیلک کیتویب
TiO2/UV-C
رد )
( توافتمpH
9،7،5 یم )pH=
رد دیارلکوردیه نیسیامادنیلک کیتویب یتنآ فذح زا لصاح جیاتن یسررب .دشاب
یبآ لولحم رد وراد نیا فذح نازیم نیرتشیب هک داد ناشن
5 یم قافتا pH=
.دتفا
:یدیلک ناگژاو ،دیارلکوردیه نیسیامادنیلک،زیلاتاکوتف
pH
2
1 - همدقم یتایح بآ و تسا نیمز یور یگدنز یارب رصنع نیرت
و هزیکاپ بآ هب یسرتسد .تسا یرشب ندمت یارب یشزرا اب عبنم
یساسا زا یکی هفرص هب نورقم هلئسم و تسا هناتسود رشب فادها نیرت
شلاچ یا نرق یارب زیگنارب
21 یم ( دشاب ،ناراکمه وQu
2113 یگدولآ یگدیچیپ و شیازفا .) ا یگدولآ عفر ندش رتراوشد بجوم ناهج رساترس رد روهظون یاه
.تسا هدیدرگ بآ ز
( تسا شیازفا لاح رد تعرس هب شلاچ نیا تدش ،ناراکمه وQu
2112 بآ یگدولآ .) هدروآرف طسوت
هلئسم کی ییوراد یاه
یم یقلت اهروشک زا یرایسب رد مهم یطیحم تسیز هنیمز طیحم رد داوم نیا روضح هجیتنرد ددرگ
رتشیب شهوژپ و قیقحت زاس
( تسا هدش هراب نیا رد Rivera-Utrilla
،ناراکمه و 2113
ناسنا و هدنز تادوجوم یور یضراوع ییوراد تابیکرت هک ارچ .)
یم یقاب نآ لماک فذح هب رداق بلاضاف هیفصت موسرم یاهدحاو و دنراذگ ( دنتسین اه
Vaiano ،ناراکمه و
2112 تابیکرت .)
تملاس دنور رد هلخادم روظنم هب ییوراد لاعف -
ب درکلمع لیمکت و یرامیب هدش یحارط هدنز تادوجوم رد یکیژولوی
نیا زا .دنا
یم یقلت مهم یگدنز تیفیک و یمومع تشادهب ظفح یارب ور لمکم و اهاذغ زا یرایسب دننامه اما .دنوش
هدافتسا دروم یاه
ناسنا یمن مسیلوباتم ای بذج ندب رد لماک روط هب تاناویح و اه یم عفد تسیز طیحم هب تیاهن رد و دنوش
( دنوش Giraldo-
Aguirre ،ناراکمه و
2111 ناتسرامیب و ییوراد عیانص بلاضاف .) دنتسه طیحم هب تابیکرت نیا دورو عبانم ریاس هلمج زا اه
( Elmolla ،ناراکمه و
2112 تظلغ اب داوم نیا روضح .) رد ار هعماج یمومع تملاس یندیماشآ و یعیبط بآ رد نییاپ یاه
یم دیدهت تدم ینلاوط ( دنک
Molinari ،
2112 دوجو طیحم رد ییوراد داوم هوقلاب تارثا اب هطبار رد یفاک تاعلاطا هچرگ .)
نورد ددغ للاتخا و یژرلآ ،یبورکیم تمواقم ریظن یتلاکشم اما درادن ینارگن نیرتگرزب زا زیر
دنتسه یملع هعماج یاه
( Giraldo-Aguirre ،ناراکمه و
2112 زا یشان یلامتحا داح تیمس زا ریغ هب .) هعسوت ،ینژ تیمس داجیا ییوراد تابیکرت
نژوتاپ یتنآ هب مواقم یاه کیتویب
تسیز طیحم رد تابیکرت نیا دوجو زا لصاح تارطاخم رگید زا زیر نورد ددغ رد للاتخا و اه
نژوتاپ شرتسگ یفرط زا .تسا یتنآ هب مواقم یاه
کیتویب یرامیب رثوم نامرد مدع بجوم اه یم اه
خیش( دوش مح و هداز
،نایدی
1331 هدنیلاآ ریاس و ییوراد داوم دمآراک فذح ور نیا زا .) دریگ رارق هجوت دروم یتسیاب تسیز طیحم رد اهنآ هیلخت زا لبق اه
Molinari( ،
2112 .) یتنآ فذح رد لااب لیسناتپ تلع هب تسیلاتاکوتف دنیآرف کیتویب
لولحم زا اه کی ناونع هب یبآ یاه
تسا هدرک بلج دوخ هب ار یریگمشچ هجوت دمآراک و هفرص هب نورقم ،زبس دنیآرف Li(
Shi و ، 2111 .)
تارییغت تارثا یسررب هعلاطم نیا زا فده یتنآ فذح ردpH
ردزیلاتاکوتف دنیارف رد دیارلکوردیه نیسیامادنیلک کیتویب
لولحم یبآ یاه یم
.دشاب
2 - شور و داوم اه
( دیارلکوردیه نیسیامادنیلک
C18H33ClN2O5S.HCl
یتنآ نیا .دش هتفرگ راک هب شهوژپ نیا رد فده هدنیلاآ ناونع هب ) -
لودج رد نآ تاصخشم هک دش یرادیرخ اکیرمآ امگیس تکرش زا کیتویب 1
ید .تسا هدهاشم لباق ( مویناتیت دیسکا
TiO2
)
دروم تسیلاتاکوتف ناونع هب اسوگد تکرش لوصحم لودج رد هدام نیا تایصوصخ و تفرگ رارق هدافتسا
2 .تسا هدش هئارا
( میدس دیسکوردیه ( کیردیرلکدیسا و )NaOH
هدننک میظنت ییایمیش داوم ناونع هب لامرن کی )HCl
و لولحم pH
( نازگهولکیس
C6H12
( میساتپ تادی ،)
IKO3
( دیسا کیروفلوس و )
H2SO4
) 32 هنومن زیلانآ روظنم هب % افتسا اه
نیا .دندش هد
هیهت ناملآ کرم تکرش زا ییایمیش داوم .دندش
( لودج 1 دیارلکوردیه نیسیامادنیلک تایصوصخ )
Clindamycin Hydrochloride (C18H33ClN2O5S.HCl)
یتنآ هقبط کیتویب دیماسوکنیل
هدنزاس تکرش چیردلآ امگیس
3
یلوکلوم نزو 44
/ 411
یرادهگن طیارش یامد
8ºC
- 2
لودج ( 2 ید تایصوصخ ) مویناتیتدیسکا
TiO2 – Degussa P25
یلاگچ
g cm-3
8 / 3
صولخ 2
/ 33
%
هیلوا تارذ هزادنا نیگنایم 21nm
هدنزاس تکرش اسوگد
- ناملآ
BET specific surface erea m2 g-1
±12 21
تاشیامزآ هشیش هناوتسا کی رد
دیفم مجح اب سکریپ سنج زا یا 211
پملا کی شبات عبنم .دندش ماجنا رتیل یلیم
1UV-C
یم رارق روتکار زکرم رد لولحم لخاد هک دوب تاو هظفحم رد پملا نیا .تفرگ
زا عنام ات تشاد رارق زتراوک سنج زا یا
هدیچیپ یموینیمولآ هقرو رد روتکار هظفحم .ددرگ لولحم و پملا میقتسم سامت یریگولج رون شخپ و روبع زا ات دوب هدش
هنومن .دوب لصتم هعومجم نیا هب لولحم ندرک تخاونکی و یهداوه روظنم هب اوه پمپ کی .دوش هیبعت هرفح قیرط زا یریگ
یم تروص روتکار یلااب رد هدش لکش .تفرگ
1 یم ناشن ار روتکاروتف نیا زا کیتامش حرط .دهد
( لکش 1 روتکاروتف )
3 - یتسیلاتاکوتف شیامزآ
یعونصم باسپ یتنآ یواح
ندرک لح اب نیسیامادنیلک کیتویب 1.4
مجح رد وراد نیا زا مرگ 211
.دش هیهت رتیل یلیم
تدم هب تخاونکی لح یارب سپس 12
یواح لولحم یتسیلاتاکوتف شیامزآ ماجنا تهج .دش هتشاذگ رکیش یور هقیقد
نیسیامادنیلک و
TiO2
تدم هب 12 هقیقد ندش هخولک زا و هدش هرذونان تخاونکی شخپ هب رجنم ات تفرگ رارق تیکینوس رد
.دوش یریگولج نآ هب لصاح لولحم .دش میظنت کیردیرلک دیسا ای دیسکوردیه میدس زا یکدنا ریداقم ندوزفا اب لولحم pH
تدم هب یهداوه دنیآرف و دش لقتنم رظن دروم روتکار 11
ار پملا سپس دش ماجنا هقیقد دنیآرف زاغآ اب و میدرک نشور
نیعم ینامز لصاوف رد یتسیلاتاکوتف 2
هنومن سپس .دش هتفرگ هنومن ناونع هب تبون ره رد لولحم زا رتیل یلیم هتفرگ یاه
4
رود اب هدش 2111rpm
تدم هب و 21
ید ات دندش ژوفیرتناس هقیقد هنومن زیلانآ .دوش فذح اهنآ رد دوجوم مویناتیت دیسکا
یاه
صاح ( دش ماجنا رتموتفورتکپسا هاگتسد طسوت یجنس گنر شور کی قیرط زا ل El-Yazbi
و Blaih ، 1333 .)
4 - ثحب و جیاتن
رادومن 1 تارییغت دنیآرف رد دیارلکوردیه نیسیامادنیلک فذح خرن یور pH
TiO2/UV-C
.دهد یم ناشن ار روط نامه
یم هدهاشم هک نازیم شیازفا اب دوش
زاpH
2 ات 3 یتنآ نیا فذح خرن یم شهاک کیتویب
نازیم رثکادح دهاش ور نیا زا .دبای
رد وراد نیا شهاک .میتسهpH=5
یتنآ تیللاح یور راذگریثات مهم لماوع هلمج زا pH
کیتویب لاکیدار دیلوت مسیناکم زین و تسیلاتاک یحطس راب ،اه
.تسا لیسکوردیه نازیم شیازفا اب
یم شهاک دیارلکوردیه نیسیامادنیلک فذح خرنpH
یم ار هدیدپ نیا .دبای شهاک هب ناوت
طیحم رد .داد تبسن لیسکوردیه لاکیدار نویسادیسکا لیسناتپ یلااب تظلغ یدیسا یاه
H+
لاکیدار لیکشت بجوم یاه
Hº
یم لاکیدار و هدش بیکرت لولحم رد دوجوم نژیسکا اب هک دوش یاه
HO2°
یم لکش ار د
لاکیدار نیا .دنه هب تیاهن رد اه
لاکیدار یاه یم لیدبت OH°
هدنیلاآ هتفرشیپ نویسادیسکا یاهدنیآرف .دنوش لاکیدار هوقلاب لیکشت زا هدافتسا اب ار اه
یاه
یم دیسکا لیسکوردیه ریداقم رد رگید یوس زا .دننک
pH
هب رجنم هک دوش لیکشت یلولحمان تابیکرت تسا نکمم لااب
ش شهاک شبات تد ( ددرگ لیسکوردیه لاکیدار هوقلاب دیلوت شهاک هجیتنرد وUV
Dehghani ،ناراکمه و
2114 .)
( رادومن 1 ریثات ) دیارلکوردیه نیسیامادنیلک یتسیلاتاکوتف فذح یورpH
5 - هجیتن یریگ یم ناشن قیقحت نیا جیاتن هک دهد
دنیآرف لوط رد
TiO2/UV-C
یتنآ زا یهجوت لباق نازیم نیسیامادنیلک کیتویب
یم شهاک دیارلکوردیه .دبای
رد لصاح جیاتن قباطم یتنآ نیا شهاک نازیم یدیساpH
یم نکمم نازیم رثکادح هب کیتویب -
هب کیدزن فذح نازیم طیارش نیا رد هک یروط هب .دسر 31
یم % یم ور نیا زا .دشاب دنیآرف هک تفرگ هجیتن ناوت
TiO2/UV-C
.تسا یبآ طیحم رد نیسیامادنیلک هجوت لباق فذح یارب دمآراک شور کی یدیسا طیحم رد ینادردق و رکشت هاگشناد تسیز طیحم و یعیبط عبانم هدکشناد مرتحم نیلووسم زا ار دوخ رکشت و ریدقت بتارم هلاقم نیا ناگدنسیون
.دنیامن یم ملاعا دنجریب
0/00 20/00 40/00 60/00 80/00 100/00
0 20 40 60 80 100 120
Removal (%)
Time(minute)
pH=9 pH=7 pH=5
5
هدافتسا دروم عبانم
1 . خیش و ،.ح ،هداز .ح .ا ،نایدیمح
1331 نارایا یرواانف وناان نمجنا یجیورت یملع همانلصف ،بلاضاف و بآ زا ییوراد داوم فذح رد ونان یروانف دربراک .
:مهدزیس لاس ،ونان یایند 28
- 23 .
2. Dehghani, M., Nasseri, S., Ahmadi, M., Samaei, M. R. and Anushiravani, A. 2014. Removal of penicillin G from aqueous phase by Fe+ 3-TiO2/UV-A process. Journal of Environmental Health Science and Engineering, 12(1), 56.
3. Elmolla, E. S. and Chaudhuri, M. 2010. Photocatalytic degradation of amoxicillin, ampicillin and cloxacillin antibiotics in aqueous solution using UV/TiO2 and UV/H2O2/TiO2 photocatalysis. Desalination, 252(1-3), 46-52.
4. El-Yazbi, F. A. and Blaih, S. M. 1993. Spectrophotometric and titrimetric determination of clindamycin hydrochloride in pharmaceutical preparations. Analyst, 118(5), 577-579.
4.Giraldo-Aguirre, A. L., Erazo-Erazo, E. D., Flórez-Acosta, O. A., Serna-Galvis, E. A. and Torres-Palma, R. A.
2015. TiO2 photocatalysis applied to the degradation and antimicrobial activity removal of oxacillin:
evaluation of matrix components, experimental parameters, degradation pathways and identification of organics by-products. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 311, 95-103.
5. Li, D. and Shi, W. 2016. Recent developments in visible-light photocatalytic degradation of antibiotics.
Chinese Journal of Catalysis, 37(6), 792-799.
6. Molinari, A., Sarti, E., Marchetti, N. and Pasti, L. 2017. Degradation of emerging concern contaminants in water by heterogeneous photocatalysis with Na4W10O32. Applied Catalysis B: Environmental, 203, 9-17.
7. Qu, X., Alvarez, P. J. and Li, Q. 2013. Applications of nanotechnology in water and wastewater treatment. Water research, 47(12), 3931-3946.
8. Qu, X., Brame, J., Li, Q. and Alvarez, P. J. 2012. Nanotechnology for a safe and sustainable water supply:
enabling integrated water treatment and reuse. Accounts of chemical research, 46(3), 834-843.
9. Rivera-Utrilla, J., Sánchez-Polo, M., Ferro-García, M. Á., Prados-Joya, G. and Ocampo-Pérez, R. 2013.
Pharmaceuticals as emerging contaminants and their removal from water. A review. Chemosphere, 93(7), 1268-1287.
10. Vaiano, V., Sacco, O., Sannino, D. and Ciambelli, P. 2015. Photocatalytic removal of spiramycin from wastewater under visible light with N-doped TiO2 photocatalysts. Chemical Engineering Journal, 261, 3-8.
Investigation of the effect of pH on the advanced oxidation process in the removal of emerging pollutants
Abstract
Water contamination with pharmaceutical products as emerging pollutants are one of the most important environmental issues in many countries. As residual of drugs cause complications in living and human beings. Conventional wastewater treatment plants are not able to eliminate such pollutants. Advanced oxidation process such as photocatalyst process have high ability to remove antibiotics from the effluent. The main objective of this study was to investigate the photocatalytic degradation of clindamycin hydrochloride antibiotic using the process (TiO2 / UV-C) at different pH values (pH = 5,7,9). Resalts showed the most efficiency was achieved in pH=5.
Keywords : Photocatalsis; Clindamycin hydrochloride; pH
