ULTRASES DESTEKLİ İLERİ OKSİDASYON PROSESİ İLE SUCUL ORTAMDAN KARBAMAZEPİN GİDERİMİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EBRU EREN
Danışman: Ayla Arslan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Karbamazepin (CBZ), İlaç ve Kişisel Bakım Ürünleri (PPCP'ler) grubunun bir parçası olan antiepileptik bir ilaçtır. Epilepsi, nöropatik ağrı sendromları ve bipolar depresyon için kullanılan, stabil yapıda bir ilaçtır. İnsanlar ve hayvanlar tarafından yaygın olarak kullanılan CBZ, az miktarda hiç bozulmadan vücuttan dışarı atılmaktadır. CBZ, düşük biyolojik parçalanabilirliği nedeniyle geleneksel atıksu arıtma tesislerinde genellikle bozunmamakta, yüzey suları ve yeraltı suların da kirliliğe yol açmaktadır. Marmara denizi su sütununda max 1,84 µg/L ve kanalizasyon sularında ise 0,1-5 µg/L arasında değişen seviyelerde CBZ ölçülmüştür. Bu nedenle CBZ'nin atıksulardan giderimi üzerine alternatif arıtım yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden Ultrases (US) arıtımı ile sonikasyon prosesi son yıllarda dikkat çekici proseslerden biridir. Bu çalışmada ilaç ham maddesi olan Karbamazepinin, İleri Oksidasyon Proseslerinden olan US prosesi, US/oksidant ve US / katalizör prosesleriyle giderimi araştırılmıştır. Bandalin Sonopuls marka prob tipi ultrasonik homojenizatör kullanılarak yapılan deneylerle US prosesi için optimum arıtım şartları belirlenmiştir. Çalışmalar sentetik olarak hazırlanan CBZ çözeltileri ile yapılmıştır. Proses değişkenleri olarak pH, reaksiyon süresi, başlangıç konsantrasyonunun CBZ giderim verimi üzerine etkileri incelenmiştir. Buna göre proses şartları; pH 5, reaksiyon süresi 180 dk ve başlangıç CBZ konsantrasyonu 5 mg/L olarak belirlenmiştir. Arıtma verimini arttırmak için US prosesine oksidant ilavesi yapılmıştır. Oksidant olarak hidrojen peroksit (H2O2) ve potasyum persülfat (K2S2O8) kullanılmıştır. US çalışmalarında belirlenen optimum şartlarda oksidant eklenerek optimum oksidant ve oksidant dozu belirlenmiştir. Buna göre optimum oksidant potasyum persülfat ve oksidant miktarı 3,125 mM K2S2O8 olarak belirlenmiştir. Ayrıca arıtma verimini arttırmak için US prosesine katalizör ilavesi yapılmıştır. Katalizör olarak nano çinko oksit (n-ZnO) kullanılmıştır. Optimum katalizör miktarı 0,1g n-ZnO olarak belirlenmiştir. US prosesine aynı anda hem oksidant hem de katalizör ilave edilerek arıtıma etkisi incelenmiştir. Optimum oksidant ile katalizörün aynı anda uygulanmayışla sinerjik bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Yapılan çalışmalarda sucul ortamdan US prosesi ile %42,2; US / oksidant prosesi ile % 53 ve US/ katalizör prosesi ile %47 CBZ giderim verimi elde edilmiştir. CBZ'nin toksik etkisini belirlemek için Fitotoksisite testi yapılmıştır. Bunun için ham atıksu, US, US/ oksidant, US / katalizör, US /oksidant / katalizör prosesleriyle arıtılmış atıksu örnekleriyle Lepidium sativum (bahçe teresi bitkisi) ekimi yapılmış ve oda sıcaklığında 144 saat inkübe edilmiştir. Lepidium sativumdaki büyümeler ölçülerek (%) inhibisyon değerleri, (%) çimlenme indeksleri (Çİ), etkili konsantrasyon (EC50) ve toksik birim (TB) değerleri belirlenmiştir. Buna göre kök bölgesindeki uzama; ham atıksu için 5,98, US/ oksidant prosesiyle arıtılmış atıksuda 3,89 hesaplanmıştır. Toksik birim değeri azalsa da hala toksik sınıfı içerisindedir. Toksisiteyi azaltmak için mutlaka arıtım gereklidir. Proses UV-Ozon gibi proseslerle birleştirilerek arıtımın artması hedeflenebilir.