Amoksisilin ilaç etken maddesinin elektrokimyasal arıtımında titanyum üzerine platin (Ti/Pt) ve bor katkılı elmas elektrotlarının (BDD) performans karşılaştırılması
Performance comparison of platinum on titanium (Ti/Pt) and boron dopped diamond electrodes (BDD)  in the electrochemical treatment of the pharmaceutical active substance of amoxicillin
Yazar: AKIN KAÇAR
Danışman: PROF. DR. ABDURRAHMAN AKYOL
Gebze Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Dünya genelinde ilaç kullanımı son yıllarda artış göstermiştir. Artan nüfus, yaşanan pandemiler ve endüstrileşme gibi etkenler bu artışın en önemli nedenlerindendir. Tüm bu gelişmelerin sonucu olarak su kaynaklarında ilaç etken madde konsantrasyonları da artış göstermiştir. Daha yaygın bilinen ve kullanılan geleneksel arıtma yöntemleri ilaç etken maddelerinin arıtımı için yeterli olmamaktadır. Bu yöntemlere alternatif olarak ileri arıtma yöntemleri kullanılabilir. Yapılan bu tez çalışmasında da analiz edilen elektrooksidasyon prosesi ilaç etken maddelerinin arıtımı için tercih edilen bir sistem halini almaktadır.   
Proses genel hatlarıyla anot, katot ve çözelti içerisinde gerçekleşen reaksiyonlar neticesinde •OH, klorlu bileşikler veya diğer reaktiflerin oluşarak organik maddeleri CO2 ve H2O 'ya kadar parçalamasına dayanır. Elektrooksidasyon prosesi arıtma çamuru oluşturmadığı ve fazla kimyasal tüketimine neden olmadığı için alternatif bir çevre dostu teknolojidir. 
Yapılan tez çalışmasında amoksisilin isimli antibiyotiğin elektrooksidasyon prosesi ile giderilmesi üzerine çalışılmıştır. Ti/Pt elektrotu anot olarak kullanılırken katot olarak da paslanmaz çelik kullanılmıştır. Ek olarak aynı deneyler BDD elektrot ile de tekrarlanarak toplam organik karbon (TOK) ve amoksisilin giderim verimi değerleri üzerinden karşılaştırması yapılmıştır. Akım yoğunluğu, kirletici konsantrasyonu, pH, elektrolit türü ve iletkenlik parametreleri ile proses optimizasyonu için deneyler yapılmıştır.
Deney sonuçlarına göre elektrolit miktarının artması Ti/Pt elektrotta verimi artırırken BDD elektrotta verimin düşmesine sebep olmuştur. Yapılan akım yoğunluğu deneylerinde her iki elektrotta da akım yoğunluğu artıkça giderim verimi artmıştır. TOK giderim verimlerine göre BDD 'de 100 A/m2 de %62 iken 600 A/m2 de %91'e kadar çıkmıştır. Ti/Pt elektrotta ise 100 A/m2 de verim %19.6 olurken 600 A/m2 de %55.1'tir. Karşılaştırması yapılan tüm parametrelerde BDD elektrot Ti/Pt elektrottan daha çok TOK ve AMX giderim verimine sahiptir.

Anahtar Kelimeler: İleri Oksidasyon Prosesleri, Elektrooksidasyon, İlaç Atık Suyu, Amoksisilin, BDD, Ti/Pt

Abstract:
The use of medicines worldwide has increased in recent years. Factors such as increasing population, pandemics and industrialization are the most important reasons for this increase. As a result of all these developments, drug active substance concentrations in water resources have also increased. The more widely known and used traditional purification methods are not sufficient for the purification of drug active ingredients. Advanced purification methods can be used as an alternative to these methods. The electrooxidation process, which is also analyzed in the thesis study, is becoming a preferred system for the treatment of drug active substances.  
 In general, the process is based on the formation of •OH, chlorinated compounds or other reagents as a result of reactions taking place in the anode, cathode and solution and breaking down organic substances to CO2 and H2O. Electrooxidation process is an alternative environmentally friendly technology because it does not form treatment sludge and does not cause excessive chemical consumption. 
In the thesis study, it was studied on the elimination of antibiotic named amoxicillin by electrooxidation process. While the Ti/Pt electrode is used as anode, stainless steel is used as cathode Motif. In addition, the same experiments were repeated with the BDD electrode and a comparison was made on the values of total organic carbon (Oct) and amoxicillin removal yield. Experiments were conducted for process optimization with current density, contaminant concentration, pH, electrolyte type and conductivity parameters.
According to the results of the experiment, an increase in the amount of electrolyte increased the efficiency at the Ti/Pt electrode, while it caused a decrease in the efficiency at the Mol electrode. In the current density experiments performed, the removal efficiency increased as the current density increased at both electrodes. According to the filling efficiency, it has increased from 62% at 100 A/m2 to 91% at 600 A/ m2 in BDD. In the Ti/Pt electrode, the efficiency is 19.6% at 100 A/Mo, while it is 55.1% at 600 A/mo. In all the parameters compared, the BDD electrode has a higher TOC and AMX removal efficiency than the Ti/Pt electrode.

Keywords: Advanced Oxidation Processes, Electrooxidation, Pharmaceutical Wastewater, Amoxicillin, BDD, Ti/Pt