Separación de sulfametoxazol y ciprofloxacina de soluciones acuosas preparadas en laboratorio, utilizando tecnología de membranas
En el presente proyecto de investigación se evaluó la efectividad de las membranas de nanofiltración (YMDKSP1905) y ósmosis inversa (YMAGSP1905) en la separación de dos fármacos sulfametoxazol y ciprofloxacina; analizando el efecto del pH y de la presión transmembrana en el proceso. Para la exper...
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2023
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| author | Solórzano Castillo, Alexandra Maribel |
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nanofiltración (YMDKSP1905) y ósmosis inversa (YMAGSP1905) en la separación de dos
fármacos sulfametoxazol y ciprofloxacina; analizando el efecto del pH y de la presión
transmembrana en el proceso. Para la experimentación se utiliza la celda de membranas de
flujo cruzado SEPA CF II. Se caracterizaron cada una de las membranas empleadas,
haciendo circular agua pura por el interior del sistema a diferentes presiones transmembrana
15, 12, 10, 5 bar, tomando el caudal cada 20 minutos, durante una hora y 40 minutos para
cada presión ensayada; obteniéndose el coeficiente de permeabilidad. Se evaluó la
efectividad de las membranas para separar los fármacos en soluciones de aproximadamente
5 ppm ajustadas a un pH de trabajo 5, 7 y 9; cuantificándose las muestras mediante
cromatografía HPLC. El proceso de recirculación se realiza en un tiempo de 3 horas. De
acuerdo con el análisis estadístico los valores óptimos de operación para la remoción de SMX
en agua o en mezcla con CPX en agua empleando OI son: pH = 7 y P = 10 bar; y empleando
NF son: pH = 9 y P = 15 bar; condiciones bajo las cuales se alcanzaron los mayores
porcentajes de rechazo. El pH de la solución influye fuertemente en el proceso de remoción
de los fármacos. La simulación realizada en el software SuperPro Designer dieron resultados
similares a los obtenidos en el laboratorio, con un error absoluto menor al 5%, en cada caso
simulado. Finalmente, la estimación preliminar de costos de inversión y operación del proceso
de remoción son de $ 1797480.6 y 8720.0, respectivamente, denotándose que los costos de
equipamiento y los costos directos de operación son los de mayor influencia en este proceso
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-435162024-01-03T13:33:52Z Separación de sulfametoxazol y ciprofloxacina de soluciones acuosas preparadas en laboratorio, utilizando tecnología de membranas Solórzano Castillo, Alexandra Maribel Vera Cabezas, Luisa Mayra Ingeniería Química Farmacología Ósmosis Inversa CIUC::Ingenierías::Tecnología Industrial::Ingeniería de Procesos En el presente proyecto de investigación se evaluó la efectividad de las membranas de nanofiltración (YMDKSP1905) y ósmosis inversa (YMAGSP1905) en la separación de dos fármacos sulfametoxazol y ciprofloxacina; analizando el efecto del pH y de la presión transmembrana en el proceso. Para la experimentación se utiliza la celda de membranas de flujo cruzado SEPA CF II. Se caracterizaron cada una de las membranas empleadas, haciendo circular agua pura por el interior del sistema a diferentes presiones transmembrana 15, 12, 10, 5 bar, tomando el caudal cada 20 minutos, durante una hora y 40 minutos para cada presión ensayada; obteniéndose el coeficiente de permeabilidad. Se evaluó la efectividad de las membranas para separar los fármacos en soluciones de aproximadamente 5 ppm ajustadas a un pH de trabajo 5, 7 y 9; cuantificándose las muestras mediante cromatografía HPLC. El proceso de recirculación se realiza en un tiempo de 3 horas. De acuerdo con el análisis estadístico los valores óptimos de operación para la remoción de SMX en agua o en mezcla con CPX en agua empleando OI son: pH = 7 y P = 10 bar; y empleando NF son: pH = 9 y P = 15 bar; condiciones bajo las cuales se alcanzaron los mayores porcentajes de rechazo. El pH de la solución influye fuertemente en el proceso de remoción de los fármacos. La simulación realizada en el software SuperPro Designer dieron resultados similares a los obtenidos en el laboratorio, con un error absoluto menor al 5%, en cada caso simulado. Finalmente, la estimación preliminar de costos de inversión y operación del proceso de remoción son de $ 1797480.6 y 8720.0, respectivamente, denotándose que los costos de equipamiento y los costos directos de operación son los de mayor influencia en este proceso de remoción de fármacos. In the present research project, the effectiveness of nanofiltration membranes (YMDKSP1905) and reverse osmosis (YMAGSP1905) in the separation of two drugs sulfamethoxazole and ciprofloxacin was evaluated; also analyze the effect of pH and transmembrane pressure in the drug removal process. For experimentation, the SEPA CF II cross-flow membrane cell was used. Each of the membranes used were characterized, circulating pure water inside the system at different pressures 15, 12, 10, 5 bar and taking the flow rate every 20 minutes, for 1 hour and 40 minutes for each pressure tested; thus, obtaining the coefficient of permeability. The effectiveness of the membranes to remove the drugs in solutions of approximately 5 ppm adjusted to a working pH of 5, 7 and 9 was evaluated; the samples being quantified by HPLC chromatography. The recirculation process is carried out in a time of 3 hours. Based on the response surfaces carried out, it was possible to determine that the optimal operating values for the removal of SMX in water or mixed with CPX in water using RO are pH = 7 and P = 10 bar; and using NF are: pH = 9 and P = 15 bar; conditions under which the highest percentages of rejection were reached. The statistical analysis of the results obtained showed that the pH of the solution strongly influences the drug removal process and the simulations carried out in SuperPro Designer yielded results like those obtained in the laboratory, with an absolute error of less than 5%, in each simulated case. Finally, the preliminary estimate of investment and operation costs of the removal process are $1797480.6 and $ 8720.0, respectively, denoting that equipment costs and direct operating costs are the most influential in this drug removal process. 0000-0002-0240-9147 2023-12-21T18:51:40Z 2023-12-21T18:51:40Z 2023-12-21 http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/43516 spa TQ;597 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 82 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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