Fotodegradação dos fármacos atenolol e propranolol empregando processos oxidativos avançados com diferentes fontes de ferro

Abstract

Este trabalho estudou a eficiência dos POA fotoperoxidação (FP), Fenton e foto-Fenton (FF) para o tratamento da mistura dos fármacos atenolol e propranolol em solução aquosa (SA) e efluente sintético (ES). A influência do pH inicial da solução e as concentrações de H2O2 e de ferro utilizadas foram avaliadas a fim de determinar as melhores condições experimentais. Observou-se que, os POA homogêneos FP e FF, usando radiação UV-C, foram mais eficientes para a SA. Para FP, após 240 min, obteve-se degradações superiores a e 94,5% para os λ de 215 e 280 nm, respectivamente, enquanto o FF, após 300 min, atingiu superiores 97,4% de eficiência para estes λ, respectivamente. Visando reduzir o custo operacional o POA FF foi testado em reator LED, sendo obtidos 84,3 e 65,2% de degradação após 300 min, para 215 e 280 nm. A cinética de degradação para todos os sistemas apresentou bom ajuste ao modelo cinético proposto Chan e Chu com 0,96 ≤ R2 ≤0,99; enquanto o modelo de He et al. obteve 0,61≤ R2 ≤0,98. Os ensaios de toxicidade realizados com bactérias (E. coli e S. enteritidis), indicaram uma sensibilidade aos intermediários formados por estes POA. No entanto, os ensaios com sementes (agrião, cenoura e tomilho) mostraram que a SA tratada não apresentou toxicidade. Ainda para esta matriz, verificou-se que o tratamento via POA heterogêneo (com magnetita comercial) foi eficiente apenas para radiação UV-C, com 94,8 e 100% de degradação, para os λ de 215 e 280 nm, respectivamente; embora a fonte de Fe empregada não tenha apresentado alto grau de pureza. Os dados experimentais do FF/UV-C/magnetita demonstraram que a cinética reacional seguiu um modelo de pseudo-primeira ordem; adequando-se melhor ao modelo de Chan e Chu com valores de R2 ≥ 0,97. Para He et al. obteve-se R2 ≥ 0,77. A SA tratada via POA heterogêneo não apresentou toxicidade para as sementes supracitadas, no entanto influenciou negativamente no crescimento das bactérias. Ao avaliar o ES por espectrofotometria de ultravioleta/visível constatou-se um deslocamento do pico de 215 nm para 209 nm. Ao tratar esta matriz, percebe-se que entre os POA homogêneos o sistema foto-Fenton/UV-C foi mais eficiente, degradando 50,6 e 96,9% dos λ de 209 e 280 nm, respectivamente, após 250 min de reação. Por outro lado, ao fazer uso do FF/UV-C/magnetita, atingiu-se 52,9 e 99,5% de degradação para 209 e 280 nm, respectivamente. Foi constatado para os dois processos um bom ajuste ao modelo cinético de Chan e Chu com R2 ≥ 0,90. Os dados experimentais para este POA não puderam ser descritos pelo modelo de He et al. visto que para 209 nm 0,63 ≤ R2 ≤ 0,72. Para esta matriz não foi evidenciada presença de toxicidade após tratamento para os organismos analisados. Ressalta-se ainda, que através de análises cromatografia líquida de alta eficiência, foi evidenciada a completa degradação dos fármacos para as duas matrizes. Deste modo, pode-se afirmar que tratamentos selecionados demonstram uma eficiência na degradação dos fármacos.