Кинетика разложения ибупрофена в водном растворе под действием диэлектрического барьерного разряда в кислороде

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследованы кинетические закономерности разложения ибупрофена (ИБ) в его водном растворе под действием на него диэлектрического барьерного разряда атмосферного давления в потоке кислорода. Диапазон концентраций составлял (8.6–42.8) мг/л, а диапазон мощностей, вкладываемых в разряд, был (7–57) Вт. Обнаружено, что процесс разложения формально описывается кинетическим уравнением 1-го кинетического порядка по концентрации ибупрофена. Определены скорости разложения, эффективные константы скоростей разложения и степени разложения. При фиксированной мощности разряда константы не зависят от начальной концентрации раствора. Типичные значения констант скоростей составляют ~(0.2–0.7) с-1. На основе этих данных рассчитаны энергетические выходы и степени разложения при различных мощностях разряда (токах разряда). Величины энергетических выходов разложения лежат в диапазоне (4–9)×10-3 молекул на 100 эВ вложенной энергии. А степени разложения достигают 100%. Обнаружено, что в результате разложения ИБ образуются карбоновые кислоты и альдегиды.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. А. Извекова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: rybkin@isuct.ru
Russian Federation, 153000, Иваново, Шереметевский просп., 7

A. A. Гущин

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: rybkin@isuct.ru
Russian Federation, 153000, Иваново, Шереметевский просп., 7

П. А. Иванова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: rybkin@isuct.ru
Russian Federation, 153000, Иваново, Шереметевский просп., 7

E. Ю. Квиткова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: rybkin@isuct.ru
Russian Federation, 153000, Иваново, Шереметевский просп., 7

A. A. Игнатьев

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: rybkin@isuct.ru
Russian Federation, 153000, Иваново, Шереметевский просп., 7

В. В. Рыбкин

Ивановский государственный химико-технологический университет

Author for correspondence.
Email: rybkin@isuct.ru
Russian Federation, 153000, Иваново, Шереметевский просп., 7

References

  1. Focazio M.J., Kolpin D.W., Barnes K.K., Furlong E.T., Meyer M.T., Zaugg S.D., Barber L.B., Thurman M.E. // Sci. Tot. Environ. 2008. V. 402. № 2–3. P. 201.
  2. Takagi T., Ramachandran C., Bermejo M., Yamashita S., Yu L.X., Amidon G.L. // Mol. Pharmaceutics. 2006. V. 3. № 6. P. 631.
  3. Ternes T.A., Joss A. Human Pharmaceuticals, Hormones and Fragrances. The Challenge of Micropollutants in Urban Water Management. IWA Publishing. London, New York. 2006.
  4. Myers R.L. The 100 Most Important Chemical Compounds — A Reference Guide. Greenwood. 2007. P. 352.
  5. Aggelopoulos С.A. // Chem. Ing. J. 2022. V. 428. P. 131657.
  6. Magureanu M., Bilea F., Bradu C., Hong D. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 417. P. 125481.
  7. Zeghioud H., Nguyen-Tri P., Khezami L., Amrane A., Assadi A.A. // J. Water Process Eng. 2020. V. 38. P. 101664.
  8. Grinevich V.I., Kvitkova E.Y., Plastinina N.A., Rybkin V.V. // Plasma Chem. Plasma Process. 2011. V. 31. № 4. P. 573.
  9. Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N. Transport phenomena. New York, Wiley, 1960. 895 p.
  10. Филиппова Н.И. // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017. № 1(18). С. 58.
  11. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. 448 c.
  12. ГОСТ Р 55227-2012. Вода. Методы определения содержания формальдегида.
  13. Gushchin A.A., Grinevich V.I., Shulyk V.Ya., Kvitkova E.Yu., Rybkin V.V. // Plasma Chem. Plasma Process. 2018. V. 38. № 1. P. 123.
  14. Bobkova E.S., Rybkin V.V. // Plasma Chem. Plasma Process. 2015. V. 35. № 1. P. 133.
  15. Bobkova E.S., Khodor Ya.V., Kornilova O.N., Rybkin V.V. // High Temp. 2014. V. 52. №. 4. P. 511.
  16. Lukes P., Locke B.R. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V. 38. № 22. P. 4074.
  17. Tomizawa S., Tezuka M. // Plasma Chem. Plasma Process. 2007. V. 27. № 4. P. 486.
  18. Бобкова Е.С., Гриневич В.И., Исакина А.А., Рыбкин В.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2011. Т. 54. № 6. С. 3.
  19. Gushchin A.A., Grinevich V.I., Izvekova T.V., Kvitkova E.Yu., Tyukanova K.A., Rybkin V.V. // Plasma Chem. Plasma Process. 2019. V. 39. № 2. P. 461.
  20. Zeng J., Yang B., Wang X., Li Z., Zhang X., Lei L. // Chem. Ing. J. 2015. V. 265. P. 282.
  21. Marković M., Jović M., Stanković D., Kovačević V., Roglić G., Gojgić-Cvijović G., Manojlović D. // Sci. Total Environ. 2015. V. 505. P. 1148.
  22. Aziz K.H.H., Miessner H., Mueller S., Kalass D., Moeller D., Khorshid I., Rashid M.A.M. // Chem. Eng. J. 2017. V. 313. P.1033.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dependence of the concentration of IB at the reactor outlet and the degree of decomposition on the contact time with an input power of 11.6 W and different concentrations at the reactor inlet. Points are the experiment. Lines are the calculation using equation (1).

Download (98KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the concentration of IB at the reactor outlet and the degree of decomposition on the contact time at different input powers. 1–4 — input powers of 57.4, 32.3, 11.6 and 7 W, respectively. Points — experiment. Lines — calculation according to equation (1).

Download (123KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Concentration of carboxyl groups as a function of contact time in terms of acetic acid. Power 11.6 W. 1–3 — concentrations of IB at the reactor inlet 8.7, 21.4, and 42.8 mg/l, respectively.

Download (84KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Concentration of carbonyl groups as a function of contact time in terms of formaldehyde. Power 11.6 W. 1–3 — concentrations of IB at the reactor inlet 8.7, 21.4, and 42.8 mg/l, respectively.

Download (81KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences