Estudo da cinética de degradação do propranolol por processos oxidativos avançados
| dc.contributor.advisor | Pinheiro, Clairon Lima | |
| dc.contributor.advisor-lattes | http://lattes.cnpq.br/8241153587238531 | |
| dc.contributor.author | Oliveira, Richard Scott de | |
| dc.contributor.author-lattes | http://lattes.cnpq.br/6678776255324136 | |
| dc.contributor.referee1 | Castro, Douglas Alberto Rocha de | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5478732277588937 | |
| dc.contributor.referee2 | Costa, Elinéia Castro | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/9685402675283869 | |
| dc.date.accessioned | 2025-08-11T19:00:12Z | |
| dc.date.issued | 2025-08-12 | |
| dc.description.abstract | The significant increase in industrial activity coupled with population growth has worried the environmental agencies in several countries, especially about environmental pollution, especially to water pollution. Emerging micropollutants are one of the types of pollutants that have frequently been detected in the aquatic matrices of several countries. Among the most detected micropollutants is the drug propranolol. Due to their high chemical stability, the drugs are not completely degraded in conventional effluent treatments. For this reason, the Advanced Oxidative Processes (AOP) has shown to be a promising alternative to perform this degradation. The objective of this work was to study the kinetics of propranolol degradation by direct photolysis and photo-assisted peroxidation (H2O2/UV) in a bench-top reactor operating in batch mode. The experiments were performed in a reactor containing a 254 nm UV lamp, with a 20 mgL-1 propranolol solution under the conditions of temperature (25ºC and 35ºC) and the presence of hydrogen peroxide (H2O2) (0mL and 2.3mL). The results were evaluated in a UV-Visible spectrophotometer and demonstrated a decrease in the concentration of the drug in all assays, with the most significant decrease being 98.39%, operating in the conditions of 25ºC and 2.3 mL of H2O2. To evaluate the kinetics of degradation, assays were performed in duplicate of the experiment that showed maximum degradation (25ºC and 2.3 mL of H2O2) and calculated the reaction constant (k) and the reaction order (α) by the derivative and integral methods, obtaining the average values of k = 0.05645 min-1 and α = 1.2408, for the derivative method and k = 0.06250 min-1 α = 1, for the integral method. From the results obtained and the statistical analysis it is possible to state that photo-assisted peroxidation operating at a temperature of 25ºC is the most efficient method to degrade propranolol when compared to direct photolysis. | |
| dc.description.resumo | O aumento expressivo da atividade industrial atrelado ao crescimento populacional tem preocupado os órgãos ambientais de vários países, principalmente a respeito da poluição ambiental especialmente em relação a poluição da água. Os micropoluentes emergentes são um dos tipos de poluentes que frequentemente têm sido detectados nas matrizes aquáticas de diversos países. Dentre os micropoluentes mais detectados está o fármaco propranolol. Por possuir alta estabilidade química os fármacos acabam não sendo totalmente degradados nos tratamentos de efluentes convencionais, por esse motivo, os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm se mostrado uma alternativa promissora para realizar essa degradação. Diante desse problema, o objetivo desse trabalho foi estudar a cinética de degradação do propranolol pelos métodos de fotólise direta e peroxidação fotoassistida (H2O2/UV) em um reator de bancada operando em batelada. Os experimentos foram realizados em um reator que contém uma lâmpada UV de 254 nm, com uma solução de 20 mgL-1 de propranolol nas condições temperatura (25ºC e 35ºC) e presença de peróxido de hidrogênio(H2O2) (0mL e 2,3mL). Os resultados foram avaliados em espectrofotômetro UV-Visível e demostraram a diminuição da concentração do fármaco em todos os ensaios, sendo a diminuição mais significativa a de 98,39%, operando nas condições de 25ºC e 2,3mL de H2O2. Afim de avaliar a cinética de degradação, foram realizados ensaios em duplicata do experimento que apresentou máxima degradação (25ºC e 2,3mL de H2O2) e calculados a constante de reação (k) e a ordem de reação (α) pelos métodos da derivada e integral, obtendo os valores médios de k = 0,05645 min-1 e α = 1,2408, para o método da derivada e k = 0,06250 min-1 α = 1, para o método da integral. A partir dos resultados obtidos e das análises estatísticas é possível afirmar que a peroxidação fotoassistida operando na temperatura de 25ºC é o método mais eficiente para se degradar o propranolol, quando comparado a fotólise direta. | |
| dc.identifier.citation | OLIVEIRA, Richard Scott de. Estudo da cinética de degradação do propranolol por processos oxidativos avançado. 2023. TCC (Graduação em Engenharia Química ) - Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, 2023. | |
| dc.identifier.uri | https://ri.uea.edu.br/handle/riuea/7793 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Universidade do Estado do Amazonas | |
| dc.publisher.initials | UEA | |
| dc.relation.references | ALDER, A. C.; SCHAFFNER, C.; MAJEWSKY, M.; KLASMEIER, J.; FENNER, K. Fate of beta-blocker human pharmaceuticals in surface water: comparison of measured and simulated concentrations in the Glatt Valley Watershed, Switzerland. Water research, v. 44, n. 3, p. 936–948, Feb. 2010. ALESSANDRETTI, I., RIGUETO, C.V.T., NAZARI, M.T., ROSSETO, M., DETTMER, A. Removal of diclofenac from wastewater: A comprehensive review of detection, characteristics and tertiary treatment techniques (2021) Journal of Environmental Chemical Engineering, 9 (6), art. no. 106743. Cited 2 times. http://www.journals.elsevier.com/journal-of-environmental-chemical-engineering/ doi: 10.1016/j.jece.2021.106743. AMORIM, V. S. O. Projeto e Montagem de Reator Fotoquímico, com controle de temperatura e Estudo da Toxicidade de Efluentes Tratados. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química). Escola Superior de Tecnologia – Universidade do Estado do Amazonas. Manaus, 2016. ANA – Agência Nacional de Águas (Brasil). Conjuntura dos recursos hídricos no Brasil 2019: informe anual. Brasília: ANA, 2019. ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Brasil). Diretoria Colegiada. Instrução Normativa - IN Nº - 11, de 29 de setembro de 2016. Dispõe sobre a lista de medicamentos isentos de prescrição. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, n. 189, p. 99, 30 set. 2016. ARAGÃO, R. B. A. Fármacos como poluentes emergentes em ambientes aquáticos: panorama de consumo na Região Metropolitana de São Paulo e quadro comparativo de políticas públicas entre países. Dissertação (Mestrado em Ciências – Programa de Pós Graduação em Análise Ambiental Integrada) - Universidade Federal de São Paulo - Campus Diadema, 2018 ARAÚJO, K. et al. Processos oxidativos avançados: uma revisão de fundamentos e aplicações no tratamento de águas residuais urbanas e efluentes industriais. Dissertação (Programa de Mestrado Profissional em Inovação Tecnológica) - Universidade Federal do Triângulo Mineiro, UFTM, Uberaba, 2016. ATKINS, P. W.; PAULA, Julio de. Físico-química. 9. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2012. ATKINS, P.W.; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. BATISTA, G. R. Estudo da degradação do paracetamol (acetaminofeno) por fotocatálise heterogênea. Monografia (Engenharia Química) - Universidade do Estado do Amazonas, UEA, Manaus, 2019. BAYDUM, V. P. A. Degradação de Propranolol em efluente modelo através de Processos Oxidativos. Tese (Doutorado). Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Pernambuco. Recife, 2012. BENDZ, D.; PAXÉUS, N. A.; GINN, T. R.; LOGE, F. J. Occurrence and fate of pharmaceutically active compounds in the environment, a case study: Höje River in Sweden. Journal of Hazardous Materials, v. 122, n. 3, p. 195–204, July 2005. BISOGNIN, R. P.; WOLFF, D. B.; CARISSIMI, E. Revisão Sobre Fármacos no Meio Ambiente. Revista DAE. v. 66, n. 210, p. 78-95, 2017. BONATO, A. C. H. Avaliação da degradação de sulfametoxazol e trimetoprima por enzimas ligninolíticas e fotólise. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental - Universidade Tecnológica Federal do Paraná., Curitiba, 2018. BUSETTI, F. LINGE, K. L. HEITZ, A. Analysis of pharmaceuticals in indirect potable reuse systems using solid- phase extraction and liquid chromatography- tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A, v. 1216, p. 5807- 5818, 2009. CARNEIRO, José Vinícius Oliveira. Construção de microrreatores nanoestruturados para a degradação de diclofenaco sódico mediante fotocatálise heterogênea. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco. CTG. Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, 2016. CARSON, R., Silent Spring, Editora Houghton Mifflin, Boston, EUA, 1962. COMPREHEND- Community Programme of Research on Endocrine Disruptersand Enviromental Hormones, 2002, Report, United Kingfon. DA SILVA, Fernando Cesar Queiroz; RUFINO, Jessica Vertuan; NERY, Marlene Maria Fregonezi. AVALIAÇÃO DA QUALIDADE FÍSICO-QUÍMICA DOS MEDICAMENTOS CONTENDO DICLOFENACO DE POTÁSSIO. Visão Acadêmica, [S.l.], v. 18, n. 4, fev. 2018. ISSN 1518-8361. Disponível em: . Acesso em: 02 mar. 2022. doi:http://dx.doi.org/10.5380/acd.v18i4.55959. DANTAS, R.F., ROSSITER, O., TEIXEIRA, A.K.R., SIMÕES, A.S.M., SILVA, V.L. Direct UV photolysis of propranolol and metronidazole in aqueous solution. Chemical Engineering Journal, v. 158, p. 143-147, 2010. DAUGHTON, C. G. Emerging Pollutants, and Communicating the Science of Environmental Chemistry and Mass Spectrometry: Pharmaceuticals in the Environment. Journal Am. Soc. Mass Spectrometry, v.12, p. 1067- 1076, 2001. DINIZ, Guilherme José da Silva. Ocorrência e remoção de fármacos no Sistema de Abastecimento de Água da Zona Norte de Natal/RN. 2019. 66f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. FARRÉ, M.; FERRER, I.; GINEBREDA, A.; FIGUERAS, M.; OLIVELLA, L.; TIRAPU, L.; VILANOVA, M.; BARCELÓ, D. Determination of drugs in surface water and wastewater samples by liquid chromatography mass spectrometry: methods and preliminary results including toxicity studies with Vibrio fischeri. Journal Chromatography A. v. 938, n. 1-2, p.187-197, 2001. FERREIRA, SOFIA MARLENE NOGUEIRA. Fotodegradação de micropoluentes orgânicos emergentes. Dissertação (Mestrado). Braga: Escola de Engenharia da Universidade do Minho, 2014. FIOREZE, M. et al. Processos oxidativos avançados: fundamentos e aplicação ambiental. Revista do Centro do Ciências Naturais e Exatas. V. 18 n. 1, p. 79-91, 2014. FOGLER, H. Scott. Elementos de engenharia das reações químicas. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. FORTES, P. D.; JARDIM, P. C. F.; FERNANDES, J. G. Aproveitamento de água proveniente de aparelhos de ar condicionado. In: XII Simpósio de Excelência em Gestão e Tecnologia. XII SEGeT. Porto Alegre/RS, 2015. Anais... Porto Alegre/RS: 28 a 30 de outubro de 2015. FUNASA – Fundação Nacional de Saúde. Manual de controle da qualidade da água para técnicos que trabalham em ETAS. Ministério da Saúde. Brasília: Funasa, 2014. FURTADO, G. C. Degradação de paracetamol utilizando diferentes processos oxidativos avançados. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Química) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas – MG, 2015. GABET-GIRALD, V.; MIÈGE, C.; CHOUBERT, J. M.; RUEL, S. M.; COQUERY, M. Occurrence and removal of estrogens and beta-blockers by various processes in wastewater treatment plants. Science of the Total Environment, v. 408, p. 4257–4269, Sept. 2010. GARCIA-MUENTES, Segundo Alcides et al . Cinética de la reacción de transesterificación para la producción de biodiesel a partir del aceite de J atropha curcas L., en la provincia de Manabí, Ecuador. RTQ, Santiago de Cuba , v. 38, n. 2, p. 281-297, agosto 2018 . Disponível em: . Acessado em 23 abr. 2022 GOI, A.; TRAPIDO, M. Hydrogen peroxide photolysis, Fenton reagent and photoFenton for the degradation of nitrophenols: a comparative study. Chemosphere, v.46, p.913-922, 2002. GOMES, K. P. Estudo da Degradação do Atenolol e do Paracetamol em Reator Batelada por Fotólise Direta, Peroxidação Fotoassistida e Fotocatálise Heterogênea. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química). Escola Superior de Tecnologia – Universidade do Estado do Amazonas. Manaus, 2020. IAMARINO, João Felipe Lopes. Reator batelada: construção de um modelo em escala laboratorial e obtenção dos parâmetros cinéticos e de Arrhenius em reações de fase líquida. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2020. INTERFARMA – Associação da Indústria Farmacêutica de Pesquisa. Interfarma, 2020. Guia 2018: Dados do Setor Farmacêutico. Disponível em: https://www.interfarma.org.br/guia/ guia- 2018/dados_ do_setor/. Acesso em: 30 set. 2020. JORDÃO, E.P.; PESSOA, C.A. Tratamento de Esgotos Domésticos. 4. ed., Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária – ABES, 932p. 2005. KEIDE, KARLA PATRICIA MACEDO LICONA. Estudo de Remoção de Fármacos em Solução Aquosa por Processos de Nanofiltração e Osmose Inversa e Degradação por Processos Oxidativos Avançados. Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola de Química, Programa de Pós Graduação em Engenharia de Processos Químicos e Bioquímicos, 2018. LIU, Q.; WILLIAMS, H. Kinetics and Degradation Products for Direct Photolysis of Blockers in Water. Environmental Science and Technology, v. 41, p. 803-810, 2007. LOPES, V. E. S. Degradação de Paracetamol por Fotólise Direta e H2O2/UV em Reator Tubular. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química). Escola Superior de Tecnologia – Universidade do Estado do Amazonas. Manaus, 2019. MARCELINO, R. Aplicação de Processos Oxidativos Avançados para o tratamento de efluente da produção de antibióticos. Dissertação (Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Minas Gerais. UFMG, Belo Horizonte, 2014. MARTINS, D. M. T. Degradação de amoxicilina por processos oxidativos avançados. Monografia (Engenharia Química) - Universidade do Estado do Amazonas, UEA, Manaus, 2019. MATTOS, I. L. DE . et al.. Peróxido de hidrogênio: importância e determinação. Química Nova, v. 26, n. Quím. Nova, 2003 26(3), p. 373–380, maio 2003. METCALF, L.; EDDY, H.P. Tratamento de Efluentes e Recuperação de Recursos. Singapura: McGraw-Hill, 5a edição, 2015. MORAES, J.C. Avaliação de Métodos Analíticos no Estudo da Degradação de Ibuprofeno em Solução Aquosa por Fotólise. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química). Escola Superior de Tecnologia – Universidade do Estado do Amazonas. Manaus, 2015. MOTA, A. L. N. Desenvolvimento de um sistema foto-oxidativo visando aplicação no tratamento de águas produzidas em campos de petróleo. Tese de Doutorado (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal – RN, 2010. NEVES, Dayane Karine Pavão. Determinação de fósforo no solo por espectrofotometria no UV-VIS. 2019. 31 f. Trabalho de conclusão de curso de graduação (Química Industrial) - Universidade Federal do Amazonas, Itacoatiara-AM, 2019. Osawa, R. A. et al. Determinação de fármacos anti-hipertensivos em águas superficiais na região metropolitana de Curitiba. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. vol. 20. n.4. Porto Alegre out./dez. 2015. Disponível em: https://abrh.s3.sa-east 1.amazonaws.com/Sumarios/156/374caecfcc01e5e5aa0d6ca4f44f02c0_3a485ea6c65e9144 24fbe5b85862b14e.pdf. Acesso em março 2023. RIBEIRO, S. et al. Toxicity screening of Diclofenac, Propranolol, Sertraline and Simvastatin using Danio rerio and Paracentrotus lividus embryo bioassays. Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 114, p.67-74, April 2015. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014765131500009. Acesso em fev. 2023. SANTOS, L. H., ARAUJO, A. N., FACHINI, A., et al. “Ecotoxicological Aspects Related to the Presence of Pharmaceuticals in the Aquatic Environment”, Journal of Hazardous Materials, v. 175, pp. 45–95, 2010. SHEMER, H.; KUNUKCU, Y.K.; LINDEN, K.G. Degradation of the pharmaceutical Metronidazole via UV, Fenton and photo-Fenton processes. Chemosphere, v. 63, p. 269 276, 2006. SILVA, G.P. Degradação de um micropoluente por processos oxidativos avançados. Escola Superior de Tecnologia, Universidade do Estado do Amazonas – UEA. Manaus, 2022 SKOOG, D. A. et al. Fundamentos de química analítica. 8ª ed. São Paulo: Thomson Learning, 2006. SKOUMAL, M.; CABOT, P.L.; CENTELLAS, F.; ARIAS, C.; RODRÍGUEZ, R.M.; GARRIDO, J.A.; BRILLAS, E. Mineralization of paracetamol by ozonation catalyzed with Fe2+, Cu2+ and UVA light. Applied Catalysis B: Environmental, v. 66, p. 228- 240, 2006. TEIXEIRA, C.P.A.B; JARDIM, W.F. Processos Oxidativos Avançados, Conceitos Teóricos. Caderno Temático, UNICAMP, LQA, v.3, 2004. VIENO, N. M.; TUHKANEN, T.; KRONBERG, L. Analysis of neutral and basic pharmaceuticals in sewage treatment plants and in recipient rivers using solid phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry detection. Journal of chromatography. A, v. 1134, n. 1-2, p. 101–11, Nov. 2006. VON SPERLING, M. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias: Lodos Ativados. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG, 1997. WOLSTENHOLME, J. T., RISSMAN, E. F., CONNELLY, J. J. “The Role Bisphenol-A in Shapping the Brain, Epigenome and Behavior”, Hormones and Behavior, v. 59, pp. 296 305, 2011. YAMAMOTO, H.; NAKAMURA,Y.; MORIGUCHI, S.; NAKAMURA, Y.; HONDA, Y.; TAMURA, I.; HIRATA,Y.; HAYASHI, A.; SEKIZAWA, J. Persistence and partitioning of eight selected pharmaceuticals in the aquatic environment: Laboratory photolysis, biodegradation, and sorption experiments. Water Research v. 43, p. 351 – 362, 2009. | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | |
| dc.subject | Propranolol | |
| dc.subject | Processos Oxidativos Avançados | |
| dc.subject | batelada | |
| dc.subject | cinética de degradação | |
| dc.title | Estudo da cinética de degradação do propranolol por processos oxidativos avançados | |
| dc.title.alternative | Study of the kinetics of propranolol degradation by advanced oxidative processes | |
| dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
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