Oxidación de Productos Farmacéuticos presentes en aguas mediante técnicas de ozonización. Determinación de coeficientes cinéticos con técnicas espectroscópicas.

Abstract

[ES] La presencia cada vez mayor de productos antropogénicos en aguas residuales, tratadas o sin tratar, y en las aguas destinadas a potabilización, hacen que sean necesarias la utilización de técnicas de tratamiento para su depuración o reutilización. El ozono es un gas con un elevado potencial de oxidación y con una elavada capacidad de desinfección lo cual lo convierte en un excelente candidato para tal fin.

Los compuestos farmacéuticos son compuestos cuya presencia es de una mayor preocupación dada de elevada actividad metabólica de estos. Para su eliminación a partir de técnicas de ozonización es necesario conocer todos los parámetros fisicoquímicos que intervienen en el proceso como son los mecanismos de transferencia gas-líquido y su velocidad de reacción química. Es por ello necesario determinar los coeficientes cinéticos de reacción a partir de la medida de alguna propiedad física en tiempo real.

El objetivo del presente proyecto es la puesta a punto de una técnica de análisis de datos para determinar los coeficientes de reacción entre el ozono y fámacos tipo como son el paracetamol, el diclofenaco, el sulfametoxazol y la ciprofloxacina. Los espectros de absorbancia de estos fármacos así como los subproductos de reacción solapan todos ellos con el espectro de absorción del ozono. Por ello es necesario utilizar técnicas de análisis numérico que permitan desacoplar toda esta información para determinar los coeficiente cinéticos de los fármacos. El estudiante deberá utilizar técnicas de programación y análisis para recopilar, administrar los datos y procesarlos para calcular la información desconocida del proceso. Se utilizarán modelos macroscópicos de transferencia gas-líquido y datos de absorbancia medidos en tiempo real para la caracterización de los procesos involucrados.

[EN] The increasing presence of human made products in treated or untreated wastewater, and in those intended for potabilization, make it necessary to use treatment techniques for purification or reuse. Ozone is a gas with a high oxidation potential and a high disinfection capacity, which makes it an excellent candidate for this purpose. Pharmaceutical compounds are those whose presence is of greater concern given their high metabolic activity. In order to eliminate them using ozonization techniques, it is necessary to know all the physicochemical parameters that intervene in the process, such as the gas-liquid transfer and its chemical reaction speed. For achieving this it is necessary to determine the kinetic coefficients of reaction from the measurement of some physical property in real time. The objective of the project is to fine-tune a data analysis technique to determine the reaction coefficients between ozone and type drugs such as acetaminophen, diclofenac, sulfamethoxazole and ciprofloxacin. The absorbance spectra of these drugs, as well as the by-products generated, overlap with the absorption spectrum of ozone. Due to this, it is necessary to use numerical analysis techniques that allow decoupling all this information to determine the kinetic coefficients of drugs. In this project, programming and analysis techniques will be used to collect, manage and process the data and calculate the unknow information based on the mathematical software Wolfram Mathematica. Macroscopic models of gas-liquid transfer and absorbance data measured in real time in a previous experiment will be used to characterize the processes involved. Initially, an introduction of the current problems related to the proposed problema will be made, as well as an approach and explanation of the models and methodologies necessary to carry out the project.