3.4.2. OzonationCompared to UV254 p

3.4.2. Ozonation
Compared to UV254 photolysis, ozonation was much more efficient in degrading the four antibiotics (see Fig. 5). OFL, AZI, and ROX were degraded with removal efficiencies above 99% after 10 min, while the same removal efficiency for NOR was obtained after 20 min. The ozonation rate of NOR was slower than those of the other three antibiotics, especially in the first 5 min. The reason should be that the diversity of structures of the four antibiotics resulted in different ozone affinity.

During ozonation, oxidation of pollutants could occur through ozone or radical dotOH, which was dependant on the ratio of ozone and radical dotOH concentration, the corresponding kinetics, the background of the treated water, etc. [36] and [37]. However, there was no significant characteristic signal of radical dotOH could be observed in the EPR spectrum of ozonation process. Thus, ozone was believed to be the main reactive species during ozonation of antibiotics in our experiments. Ozone is a selective oxidant and attacks certain functional groups such as Cdouble bond; length as m-dashC double bonds, activated aromatic systems and non-protonated amines, which are electron-rich functional groups [36]. It has been suggested that N(4) (see Fig. 1) is the main site that O3 attacks during ozonation of fluoroquinolones [37] and [38]. However, compared to secondary amine, tertiary amine, in which a methyl group results in a higher electron density at N(4) site, shows a higher ozone affinity and a faster ozonation rate [36] and [39]. Among the four antibiotics, NOR contains a secondary amine, while the other three have tertiary amines, which is the reason for a slower ozonation rate of NOR than those of the other three.

In addition, fluoroquinolones’ reactivity toward O3 is strongly dependent on pH, which is intrinsically governed by deprotonation of N(4) amine [37]. The difference in pKa2 values makes NOR and OFL exhibit different ionization behaviours at a certain pH, and consequently leads to different protonated states of the amine groups. The pKa2 values of NOR and OFL are 8.85 and 7.65, respectively [40]. Therefore, during the ozonation of NF concentrate at pH around 7.9, NOR exhibited neutral or zwitterionic forms, whereas OFL exhibited anionic forms that resulted in a deprotonated amine at N(4) site. Thus, it led to a faster reaction rate for OFL than that for NOR. In fact, it was demonstrated by Márquez et al. that the increasing pH of the solution led to an increasing reactivity of molecular ozone towards OFL [41]. The second-order rate constants (kO3-OFL) of OFL-ozone reaction were 2.0 × 106 and 1.2 × 107 M−1 s−1 at pH 7 and 8, respectively.

Both AZI and ROX were effectively degraded during ozonation. It was in accordance with the previous report that AZI and ROX were fast-reacting substrates towards O3 with apparent second-order rate constants (kO3, app) of 5.2 × 105 and 3.1 × 105 M−1 s−1 at pH 7.7 [37].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.4.2. กัมมันต์เมื่อเทียบกับ UV254 photolysis กัมมันต์มีประสิทธิภาพมากในการลดยาสี่ (ดู Fig. 5) OFL, AZI และ ROX ได้เสื่อมโทรมกับเอาประสิทธิภาพเหนือ 99% หลังจาก 10 นาที ในขณะที่ประสิทธิภาพเอาเดียวสำหรับ หรือกล่าวหลังจาก 20 นาที อัตรากัมมันต์ไม่ช้ากว่าของอื่น 3 ยาปฏิชีวนะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน 5 นาทีแรก เหตุผลควรจะว่า ความหลากหลายของโครงสร้างของยาปฏิชีวนะ 4 ทำให้โอโซนแตกต่างความสัมพันธ์ระหว่างกัมมันต์ ออกซิเดชันของสารมลพิษอาจเกิดขึ้นผ่านโอโซนหรือ dotOH รุนแรง ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของโอโซนและความเข้มข้นรุนแรง dotOH จลนพลศาสตร์ตรง พื้นหลังของน้ำเสียที่บำบัด ฯลฯ [36] [37] และ อย่างไรก็ตาม มีไม่มีสัญญาณลักษณะสำคัญของ dotOH รุนแรงที่อาจพบในสเปกตรัมชนิด epr ที่ทุก ๆ การกัมมันต์ จึง โอโซนถูกเชื่อว่าเป็นสายพันธุ์หลักปฏิกิริยาระหว่างกัมมันต์ของยาปฏิชีวนะในการทดลองของเรา อนุมูลอิสระเลือก และโจมตีกลุ่ม functional บางเช่นตราสารหนี้ Cdouble ความยาว dashC เมตรสองพันธบัตร เรียกใช้ระบบหอมและไม่ protonated amines ซึ่งเป็นกลุ่ม functional อิเล็กตรอนริช [36] จึงมีการแนะนำว่า N(4) (ดู Fig. 1) เป็นเว็บไซต์หลักที่ O3 โจมตีระหว่างกัมมันต์ของ fluoroquinolones [37] [38] อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับ amine รอง งภาษา amine กลุ่ม methyl ผลลัพธ์ในความหนาแน่นอิเล็กตรอนสูงที่เว็บไซต์ N(4) แสดงความสัมพันธ์โอโซนที่สูงขึ้น และอัตรากัมมันต์เร็ว [36] และ [39] ระหว่างยาปฏิชีวนะสี่ ไม่ประกอบด้วย amine รอง ในขณะที่อื่น ๆ 3 มี amines ระดับตติยภูมิ ซึ่งเป็นเหตุผลสำหรับอัตรากัมมันต์ช้าของ หรือกว่าของอื่น ๆ ที่สามนอกจากนี้ เกิดปฏิกิริยาของ fluoroquinolones ต่อ O3 เป็นอย่างยิ่งขึ้นอยู่กับค่า pH การทำภายใต้การควบคุม โดย deprotonation N(4) amine [37] ทำให้ค่าความแตกต่างของ pKa2 NOR และ OFL แสดงอากัปกิริยาต่าง ๆ ionization ที่มี pH และจากนั้นนำไปสู่รัฐ protonated แตกต่างกันของกลุ่ม amine ค่า pKa2 NOR และ OFL 8.85 และ 7.65 ตามลำดับ [40] ดังนั้น ระหว่างกัมมันต์ของ NF สมาธิที่ค่า pH สถาน 7.9 หรือจัดแสดงเป็นกลาง หรือ zwitterionic แบบฟอร์ม ขณะ OFL จัดแสดงฟอร์มการย้อมที่ทำให้เกิด amine deprotonated ที่ N(4) ดังนั้น มันนำอัตราปฏิกิริยาเร็ว OFL กว่าสำหรับ NOR ในความเป็นจริง มันถูกแสดงโดย al. et Márquez ว่า pH ที่เพิ่มขึ้นของการแก้ปัญหานำไปสู่การเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นของโอโซนโมเลกุลต่อ OFL [41] คงอัตราลำดับที่สอง (kO3 OFL) ของปฏิกิริยาโอโซน OFL ได้ 2.0 × 106 และ 1.2 × 107 s−1 M−1 ที่ pH 7 และ 8 ตามลำดับAZI และ ROX ได้เสื่อมโทรมได้อย่างมีประสิทธิภาพระหว่างกัมมันต์ ก็ตามรายงานก่อนหน้านี้ว่า AZI และ ROX ได้อย่างรวดเร็วปฏิกิริยาพื้นผิวต่อ O3 ด้วยคงชัดสั่งสองอัตรา (kO3, app) ของ s−1 M−1 5.2 × 105 และ 3.1 × 105 ที่ค่า pH 7.7 [37]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.4.2 โอโซน
เมื่อเทียบกับ UV254 photolysis, โอโซนเป็นมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการย่อยสลายสี่ยาปฏิชีวนะ (ดูรูปที่. 5) OFL, AZI และ ROX ถูกสลายด้วยประสิทธิภาพการกำจัดสูงกว่า 99% หลังจาก 10 นาทีในขณะที่ประสิทธิภาพในการกำจัดเดียวกันสำหรับ NOR ที่ได้รับหลังจาก 20 นาที อัตราการเติมโอโซน NOR ช้ากว่าคนอื่นอีกสามยาปฏิชีวนะโดยเฉพาะอย่างยิ่งในครั้งแรก 5 นาที เหตุผลที่ควรจะเป็นที่ความหลากหลายของโครงสร้างในสี่ของยาปฏิชีวนะที่มีผลในการเป็นพี่น้องกันโอโซนที่แตกต่างกัน. ในช่วงโอโซน, ออกซิเดชันของสารมลพิษที่อาจเกิดขึ้นผ่านโอโซนหรือรุนแรง dotOH ซึ่งขึ้นอยู่กับสัดส่วนของโอโซนและความเข้มข้น dotOH รุนแรง, จลนศาสตร์ที่สอดคล้องกัน พื้นหลังของน้ำประปา ฯลฯ [36] และ [37] แต่ไม่มีสัญญาณลักษณะสำคัญของ dotOH รุนแรงอาจจะมีการตั้งข้อสังเกตในสเปกตรัม EPR ของกระบวนการโอโซน ดังนั้นโอโซนเชื่อว่าจะเป็นสายพันธุ์ที่มีปฏิกิริยาหลักในช่วงโอโซนของยาปฏิชีวนะในการทดลองของเรา โอโซนเป็นสารต้านอนุมูลอิสระเลือกและการโจมตีกลุ่มการทำงานบางอย่างเช่นพันธบัตร Cdouble; ความยาว M-dashC พันธะคู่เปิดใช้งานระบบหอมและเอมีนที่ไม่ใช่โปรตอนซึ่งมีการทำงานเป็นกลุ่มอิเล็กตรอนที่อุดมไปด้วย [36] มันได้รับการแนะนำว่า N (4) (ดูรูปที่. 1) เป็นเว็บไซต์หลักที่ O3 โจมตีในระหว่างการเติมโอโซน fluoroquinolones [37] และ [38] แต่เมื่อเทียบกับเอรองเอมีนในระดับอุดมศึกษาซึ่งในกลุ่มเมธิลผลในความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่สูงขึ้น (4) สถานที่แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ของโอโซนที่สูงขึ้นและอัตราการใช้โอโซนได้เร็วขึ้น [36] และ [39] ในบรรดาสี่ยาปฏิชีวนะ NOR มีเอรองขณะที่อีกสามมีเอมีนในระดับอุดมศึกษาซึ่งเป็นเหตุผลสำหรับอัตราที่ช้าลงของโอโซน NOR กว่าอีกสาม. นอกจากนี้การเกิดปฏิกิริยา fluoroquinolones ต่อ O3 ขึ้นอยู่กับค่า pH ซึ่งเป็นหน่วยงานภายในโดย deprotonation ของ N (4) amine [37] ความแตกต่างในค่า pKa2 ทำให้ NOR และ OFL แสดงพฤติกรรมไอออนไนซ์ที่แตกต่างกันที่ค่า pH บางอย่างและจึงนำไปสู่รัฐโปรโตเนตแตกต่างกันของกลุ่มเอ ค่า pKa2 ของ NOR และ OFL เป็น 8.85 และ 7.65 ตามลำดับ [40] ดังนั้นในระหว่างโอโซนของ NF สมาธิที่ pH 7.9 รอบหรือการจัดแสดงรูปแบบที่เป็นกลางหรือ zwitterionic ขณะ OFL แสดงรูปแบบประจุลบที่ส่งผลให้เอ deprotonated ที่ N (4) เว็บไซต์ ดังนั้นจึงนำไปสู่อัตราการเกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้นสำหรับ OFL กว่าที่ NOR ในความเป็นจริงมันก็แสดงให้เห็นโดยMárquezและคณะ ที่พีเอชที่เพิ่มขึ้นของการแก้ปัญหาที่นำไปสู่การเกิดปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นของโมเลกุลโอโซนต่อ OFL [41] ค่าคงที่อัตราการสั่งซื้อที่สอง (kO3-OFL) ของการเกิดปฏิกิริยา OFL โอโซนถูก 2.0 × 106 และ 1.2 × 107 M-1 s-1 ที่ pH 7 และ 8 ตามลำดับ. ทั้งสอง AZI และ ROX ถูกย่อยสลายได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงโอโซน มันเป็นไปตามที่มีรายงานก่อนหน้านี้ที่ AZI และ ROX ถูกรวดเร็วปฏิกิริยาต่อ O3 พื้นผิวที่มีค่าคงที่สองเพื่อที่เห็นได้ชัด (kO3, แอพพลิเค) 5.2 × 105 และ 3.1 × 105 M-1 s-1 ที่มีค่า pH 7.7 [37 ]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.4.2 . โอโซน
เมื่อเทียบกับ uv254 โฟโตไลซิสโอโซนคือ , มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการสี่ยาปฏิชีวนะ ( ดูรูปที่ 5 ) OFL , เอเชีย , และมีการย่อ Rox ประสิทธิภาพการกำจัดสูงกว่า 99% หลัง 10 นาที ในขณะเดียวกันประสิทธิภาพสำหรับหรือได้รับหลังจาก 20 นาที ซึ่งได้แก่ หรือช้ากว่านั้นอีกสามยาปฏิชีวนะ โดยเฉพาะใน 5 นาทีแรกเหตุผลที่ควรมีความหลากหลายของโครงสร้างของยาปฏิชีวนะที่แตกต่างกันสี่ ( โอโซนต่อ

ระหว่างโอโซนออกซิเดชันของมลพิษที่อาจเกิดขึ้นผ่านโอโซน หรือรุนแรง dotoh ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของโอโซนและรุนแรง dotoh ความเข้มข้น , จลนพลศาสตร์ที่พื้นหลังของน้ำ ฯลฯ [ 36 ] และ [ 37 ] อย่างไรก็ตามไม่มีความสัมพันธ์ลักษณะสัญญาณของ dotoh หัวรุนแรงสามารถสังเกตได้ใน EPR สเปกตรัมของกระบวนการโอโซน . ดังนั้น โอโซนที่ถูกเชื่อว่าเป็นปฏิกิริยาชนิดหลัก ได้แก่ ยาปฏิชีวนะในช่วงการทดลองของเรา โอโซนคือ อนุมูลอิสระ โดยการโจมตีการทำงานกลุ่มหนึ่ง เช่น cdouble พันธบัตร ; ความยาวเป็นสองเท่า m-dashc พันธบัตรเปิดใช้งานระบบและไม่หอม protonated เอมีน ซึ่งเป็นอิเล็กตรอนที่อุดมไปด้วยหมู่ฟังก์ชัน [ 36 ] จะได้รับการชี้ให้เห็นว่า N ( 4 ) ( ดูรูปที่ 1 ) เป็นหลัก เว็บไซต์ที่โจมตีระหว่างโอโซน O3 Fluoroquinolones [ 37 ] และ [ 38 ] อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับระดับละลายเทอเชียรีเอมีน ซึ่งมีกลุ่มเมทิลผลลัพธ์ในความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูง ( 4 ) เว็บไซต์แสดงให้เห็นความสัมพันธ์และอัตราที่สูงโอโซนโอโซนเร็ว [ 36 ] และ [ 39 ] ระหว่างกลุ่มยาปฏิชีวนะ หรือประกอบด้วยรองเอมีน ขณะที่อีก 3 คน ได้ตติย amines ซึ่งเป็นเหตุผลสำหรับการหาอัตราช้าลงหรือสูงกว่าสามอื่น ๆ .

นอกจากนี้ฟลอโรควิโนโลน ' ความว่องไวต่อ O3 ขอขึ้นอยู่กับความเป็นกรด - ด่างซึ่งถูกควบคุมโดยภายใน 30 มก. N ( 4 ) เอมีน [ 37 ] ความแตกต่างในค่าและแสดงให้ pka2 OFL หรือพฤติกรรมที่แตกต่างกันวางอ บาง และจึงนำไปสู่แตกต่างกัน protonated รัฐของกลุ่มเอมีน . การ pka2 ค่าของและและเป็น 8.85 OFL หรือ 7.65 ตามลำดับ [ 40 ] ดังนั้น ในการหาของ NF สมาธิที่ pH ประมาณ 9 ,หรือมีรูปแบบ zwitterionic เป็นกลางหรือมีประจุลบ ส่วน OFL แบบฟอร์มที่ส่งผลให้ deprotonated เอมีนที่ N ( 4 ) เว็บไซต์ ดังนั้น จึงทำให้เร็วกว่าที่อัตราของปฏิกิริยาสำหรับ OFL หรือ . ในความเป็นจริง , มันแสดงให้เห็นโดยมาร์เกซ et al . ที่เพิ่ม pH ของสารละลายที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของโมเลกุลโอโซนต่อ OFL [ 41 ]ค่าคงที่อัตราและอันดับที่สอง ( ko3 OFL ) โอโซนปฏิกิริยา OFL เท่ากับ 2.0 × 1.2 × 106 107 m − 1 s − 1 ที่ pH 7 และ 8 ตามลำดับ ทั้งครับพี่

และมีประสิทธิภาพในการหา Rox ได้เสื่อมโทรม . มันสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้ว่าครับพี่ Rox เร็วปฏิกิริยาและพื้นผิวต่อ O3 กับค่าคงที่อัตราที่สองปรากฏ ( ko3 app ) 5.2 × 105 และ 3.1 × 105 m − 1 s − 1 ที่ pH 77 [ 37 ]