Diklofenak sodyumun subkritik su oksidasyon ve ultrasonik oksidasyon yöntemleri ile bozunmasının incelenmesi
Investigation of diclofenac sodium degredations by subcritic water oxidation and ultrasonic oxidation methods
Yazar: İPEK TOPALOĞLU
Danışman: PROF. DR. AHMET MURAT GİZİR
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Tıbbi ilaçlar insan metabolizmasından, hiç değişmeden veya metabolitleri şeklinde atılmakta ve
çeşitli yollarla da sucul sistemlere ulaşmaktadırlar. Kısmen veya hiç arıtılamadan alıcı ortama
verilen bu atık sular; nehirlerin, göllerin, denizlerin, yeraltı sularının ve hatta içme sularının kirlenmesine neden olmaktadır. Ağrı kesici olarak yaygın kullanılan ilaçların etken maddelerinden biri olan diklofenak ve türevlerinin yüzey sularında, atık sularda ve içme sularında sıklıkla karşımıza çıkması, son zamanlarda bu konuyla ilgili yapılan çalışmaların yoğunluk kazanmasını sağlamıştır. Literatürde, diklofenakın UV/Persülfat oksidasyonu ile ilgli çalışmalar bulunmasına rağmen, subkritik su oksidasyon ve ultrasonik yöntem ile bozunumuna ait herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Subkritik su, düşük dielektrik sabiti, düşük yüzey gerilimi, düşük viskozite, ortalama polarite ve uygun çözücü özellikleri gibi karakteristik fizikokimyasal özelliklere sahip olan, 373-647 K sıcaklıkta bulunan ve bu sıcaklıktaki suyu sıvı halde tutmak için gerekli olan basınca sahip olan suyu tanımlar. Subkritik su oksidasyonu organik bileşiklerin yüksek sıcaklık ve basınç altında sulu fazda oksidasyon işlemine dayanır. Ultrasonik ışınım, en etkili ileri oksidasyon proseslerinden olmakla birlikte aynı zamanda son zamanlarda sulu çözeltilerden organik maddelerin oksidasyonu için sıklıkla kullanılmaktadır. Ultrasonik ileri oksidasyon yönteminde ultrasonik dalgaların kavitasyon etkisiyle hidroksil radikalleri oluşumu amaçlanmaktadır. Ultrasonik prosesin anlamı; sıvıların, özellikle de suyun, yüksek frekansta çok iyi bir karıştırma yapmak ve kuvvetli kimyasal reaksiyonlar üretmek ve fiziksel işlemleri gerçekleştirmek için çok şiddetli bir sesle tahrip edilmesidir. Mevcut çalışmada diklofenak sodyumun subkritik su ortamında oksidant olarak hidrojen peroksit kullanılması ile ultrasonik yöntemle oksidant olarak potasyum persülfat kullanılarak bozunumu gerçekleştirilmiş ve bozunma miktarları Toplam Organik Karbon (TOK) analizi ile belirlenmiştir. Bununla birlikte deneysel parametreler olan sıcaklık, oksidant derişimi ve deney süresinin tek tek ve sinerjetik etkileri matematiksel ve istatiksel bir program olan Cevap Yüzey Metodundan (CYM) elde edilen matematiksel denklemler ve üç boyutlu grafikler yardımıyla ortaya konmuştur. 
matematiksel denklemler ve üç boyutlu grafikler yardımıyla ortaya konmuştur.

Abstract:
Medical drugs are excreted from human metabolism, unchanged or in the form of their
metabolites and reach aquatic systems in various ways. These wastewaters partially or never
treated which are given to the receiving environment , causes the pollution of rivers, lakes, seas,
groundwater and even drinking water. Diclofenac sodium and its some derivatives, which are one
of the active substances of commonly used drugs as painkillers, are frequently encountered in
surface water, waste water and drinking water, and this has led to the intensification of recent
studies on this subject. Although there are some studies about UV / Persulfate oxidation of
diclofenac in the literature, there is no reported study for the degradation of diclofenac using
subcritical water oxidation method. Subcritical water refers to water that has characterististic
physicochemical properties such as low dielectric constant, low surface tension, low viscosity,
average polarity, and suitable solvent properties, at a temperature of 373-647 K and having the
pressure necessary to keep the water in liquid state at that temperature. Subcritical water
oxidation is based on oxidation of organic compounds in aqueous phase under high temperature
and pressure. Although ultrasonic radiation is one of the most effective advanced oxidation
processes, it has also recently been used frequently for the oxidation of organic substances from
aqueous solutions. In ultrasonic advanced oxidation method, it is aimed to form hydroxyl radicals
with the cavitation effect of ultrasonic waves. The meaning of the ultrasonic process; It is the
destruction of liquids, especially water, with a very violent sound to mix very well at high
frequency and produce vigorous chemical reactions and perform physical processes. In the
present study, the degradation of diclofenac was performed by using hydrogen peroxide as
oxidant in subcritical water environment and the amount of degradation was determined by
Total Organic Carbon (TOC) analysis. In addition, the experimental parameters, such as
temperature, oxidant concentration and the duration of the experiment individually and the
synergistic effects of the mathematical and statistical program Response Surface Method (RSM)
is obtained by the help of mathematical equations and three-dimensional graphs.