Document

Degradation of sulfamethoxazole using advanced oxidation process and modeling by artificial intelligence.

Other titles
تحلل السلفاميثوكسازول باستخدام عملية الأكسدة المتقدمة والنمذجة بالذكاء الاصطناعي
Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2022
Language
English
English abstract
Pharmaceuticals pose a risk to human health and the environment, even at trace levels. They constitute a significant class of potential endocrine disruptors, so they have drawn special attention from the international scientific community. Sulfamethoxazole is an antibiotic compound that eliminates the bacteria that cause many infections but not for colds, flu, or other virus infections. It belongs to the sulfanilamide medication class, with the basic molecular arrangement of SMX (C10H11N3O3S). Among a large number of advanced oxidation processes, UV/chlorine is one of the few AOPs that have been developed and implemented because of its benefits. In this research, the removal of sulfamethoxazole onto activated carbon from aqueous solutions was studied at varying pH levels under constant process parameters. Also evaluated different variables affecting the process like pH in the range of (3-9) at which the higher degradation was observed at normal (pH = 7) at the shortest retention time (RT = 5 mins), and varying SMX concentrations. It was noticed that the linear correlation of the batch process fits the Pseudo-Second Order (R²≥ 0. 0.9418) in the GAC adsorption of the optimal retention time experiment. The Freundlich and Langmuir equations have been used to represent adsorption isotherms for the reactions. Freundlich model performed best fit the equilibrium with heterogeneous activated carbon process adsorption. The pseudo-first order and pseudo-second order models were discussed considering kinetic models. With the use of the MATLAB® package program, non-linear regression was used to get the parameter values for the selected adsorption isotherm models. A multilayer perceptron artificial neural network (MLPANN) was generated as a model for SMX removal prediction. The multilayer perceptron (MLP-ANN) has been found to perform well in predicting response values.
Arabic abstract
تعتبر المستحضرات الصيدلانية مجموعة مهمة من المواد الكيميائية المحتملة التي تسبب اضطرابات الغدد الصماء، والتي حظيت باهتمام خاص من المجتمع العلمي الدولي بسبب مخاطرها على صحة الإنسان والبيئة حتى عند مستويات التتبع. السلفاميثوكسازول هو مركب مضاد حيوي يقضي على البكتيريا التي تسبب العديد من الإلتهابات، ولكن ليست الإلتهابات المسببة لنزالت البرد أو الأنفلونزا أو أي عدوى فيروسية أخرى. حيث إن SMXينتمي إلى فئة أدوية السلفانيالميد، مع الترتيب الجزيئي الأساسي لـ )S3O3N11H10C). ومن بين عدد كبير من عمليات الأكسدة المتقدمة (AOPs (التي تم تطويرها، تعد الأشعة فوق البنفسجية / الكلور AOPواحدة من عدد قليل من العمليات التي تم وضعها موضع التنفيذ نظ ًرا لمزاياها. وفي هذه الورقة البحثية، تمت دراسة إزالة السلفاميثوكسازول على الكربون المنشط من المحاليل المائية عند مستويات مختلفة من الأس الهيدروجيني تحت معايير عملية ثابتة، حيث تم تقييم المتغيرات المختلفة التي تؤثر على العملية مثل الرقم الهيدروجيني في النطاق )9-3(، حيث لوحظ التدهور الأعلى في الوضع الطبيعي )الرقم الهيدروجيني = 7( في أقصر وقت استبقاء )5 = RT دقائق(، وتراكيز مختلفة من السلفاميثوكسازول (SMX(. إذ أن الأرتباط الخطي للعملية الدفعية يتناسب مع الترتيب الثاني الزائف )0.942 ≤²R )في تجربة تحديد الوقت الأمثل للمعالجة بامتصاص الكربون المنشط الحبيبي (GAC(. وتم استخدام معادالت فروندليتش والنغموير لتمثيل متساوي حرارة الأمتزاز للتفاعالت، حيث تم تنفيذ نموذج فروندليتش بشكل أفضل مع التوازن مع عملية امتصاص الكربون المنشط غير المتجانسة. كما تمت مناقشة نماذج الدرجة الأولى الزائفة والثانية الزائفة مع الأخذ في عين الأعتبار النماذج الحركية. وباستخدام ، تم استخدام الأنحدار غير الخطي للحصول على قيم المتغيرات لنماذج متساوية الأمتزاز R برنامج حزمة MATLAB المحددة. وتم إنشاء شبكة عصبية اصطناعية متعددة الطبقات )MLPANN )كنموذج للتنبؤ بإزالة السلفاميثوكسازول SMX، حيث إن النتيجة كانت تشير إلى أن أداء الأدراك متعدد الطبقات )ANN-MLP )كان عمليا جدا من ناحية التنبؤ بقيم الاستجابة.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Journal articles
4
0
Al-Malikyah, Ghada Redha.
BMJ Publishing Group.
2018-07-01
Journal articles
4
0
Al‑Riyamiyah, Intisar Mohammed.
Springer Verlag.
2018-11-01
Theses and Dissertations
3
0
Al-Nabhaniyah, Iman Nabhan Suleiman.
Sultan Qaboos University
2024
Theses and Dissertations
3
0
Abdullah, Nawaf.
Sultan Qaboos University
2024
Theses and Dissertations
3
0
Al-Aghbriyah, Azza.
Sultan Qaboos University
2024