The electrochemical mineralization of tetracycline in chloride aqueous solutions using Pt/Ti anodes has been investigated. The mineralization process, oxidation efficiencies and oxidation products were characterized by UV-visible spectroscopy and HPLC-MS. Tetracycline oxidation efficiencies are 97 ± 2% in 0.64 wt% HCl and 85 ± 3% in 0.64 wt% NaCl within 15 minutes of electrolysis. UV-visible spectroscopy confirmed the degradation of the antibiotic's π-conjugated electron system and allowed the identification of active species (i.e., hydrogen peroxide and dissolved chlorine) that can potentially degrade tetracycline. The formation of these active species is due to the high positive potential of the Pt/Ti anode during electrolysis. HPLC-MS studies show the intensity of the tetracycline peak to gradually decrease during electrolysis, indicating its oxidation. Peaks corresponding to oxidation intermediates with a molecular weight above 70 were not detected, which indicates the absence of oxidation products with higher molecular mass. During electrochemical oxidation of tetracycline, small amounts of formaldehyde are formed, but its concentration can be brought to an acceptable level by diluting the solution. In negative mode, chlorate ions were detected in the NaCl solutions, which are likely formed from the stepwise oxidation of chloride ions; however, this phenomenon is not observed in HCl solutions.

The effective mineralization of nitrofurazone (10–100 mg L⁻¹) was performed in aqueous solutions in the presence of chloride ions by electrochemical treatment. The destruction of the organic pollutant molecules was due to their interaction with active oxygen- and chlorine-containing species forming at the inert anode (Pt/Ti or BDD) during electrolysis. Measurements of nitrofurazone concentration, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) were used to estimate the removal efficiency of the pollutant. Both the pollutant oxidation rate and the degree of its mineralization were higher for the BDD anode due to the higher anode potentials on it in the course of electrolysis, which provides a high rate of active oxidizer species generation. As a result, practically full nitrofurazone molecule destruction (>99%) was achieved in 30 min at an anodic current density of 0.1 A cm⁻², a volume current density of 1.33 A L⁻¹ and pH 2 using BDD anodes. On the other hand, the nitrafurazone degradation efficiency was about 95% for Pt/Ti anodes under the same conditions. Additionally, byproducts of nitrofurazone electrooxidation were investigated by means of liquid chromato-mass-spectrometry (LC/MS). It was found that the initial decolorization of nitrofurazone solution, which occurs during the first 5 min of electrolysis, is due to the formation of a dichloro derivative of nitrofurazone, which causes the destruction of the π−conjugated bond system. Further electrolysis resulted in the almost complete destruction of the dichloro derivative within 30 min of electrochemical treatment.

Studies into photochemical oxidation can enhance the current understanding of degradation processes within aqueous solutions of active pharmaceutical ingredients (APIs). APIs are complex decomposable compounds that, once in reservoirs, cause irreversible consequences in living organisms. The results obtained on the photodestruction of various drugs in water in the presence of hydrogen peroxide and peroxydisulfate contribute to gaining new practical and theoretical knowledge in the field of water treatment, post-treatment, and purification. The paper presents laboratory results on the oxidation of model aqueous solutions of nitrofural, tetracycline, and paracetamol under the combined effect of UV radiation with micro-additives of oxidants (hydrogen peroxide and peroxydisulfate). The reaction order of APIs destruction is determined by the least square method. The results show that the combined effect of UV radiation and microadditives of hydrogen peroxide and peroxydisulfate contributes to both a high degree of purification (up to 98%) and a high rate of oxidative degradation of APIs (nitrofural, tetracycline, and paracetamol) compared to the use of UV radiation separately. The studied drugs can be arranged in the following order in terms of their oxidative degradation transformation ability: nitrofural>tetracycline>paraceta mol. The paper theoretically proves that photochemical destruction in the presence of peroxydisulfate leads to the formation of more highly reactive oxygen-containing radicals, which are involved in the decomposition of nitrofural, tetracycline, and paracetamol.

С развитием материаловедения и электрохимической технологии исследовательские работы в области электрохимической окислительной обработки воды демонстрируют устойчивую и углубленную тенденцию. Электрохимическая деструкция представляет собой инновационный метод, основанный на электрохимических реакциях, позволяющий разрушать молекулы загрязнителей и нейтрализовать их токсичность. В работе изучено влияние электрохимической деструкции в присутствии хлорида натрия на модельные сточные воды медицинских учреждений, загрязнённых нитрофуралом, и оценены обеззараживающие свойства очищенной воды. Установлено, что эффективность электрохимического окисления нитрофурала достигает 99 % уже через 20 минут обработки. Выявлено, что обработанные с помощью электролиза растворы нитрофурала и дистиллированной воды в контакте с Escherichia coli демонстрируют явный бактерицидный эффект. Основными компонентами, ответственными за обеззараживающие свойства электрохимически обработанной воды, являются HOCl и OCl-, причём последний вносит наибольший вклад в микробицидную активностью. Для определения концентраций OCl- в электрохимически обработанной воде использовали УФ-спектры. Результаты исследований демонстрируют перспективу применения электрохимических технологий для очистки сточных вод в медицинских учреждениях, что может способствовать улучшению санитарно-эпидемиологической ситуации и охране окружающей среды.

Many works have been devoted to the issues of wastewater treatment from organic ecotoxicants, while the search for alternative reagents and technologies for their destruction due to the limitations and disadvantages of classical methods remains relevant. Due to the active growth of production and consumption rates and the strong negative impact on the environment, pollution of natural water sources with wastewater containing synthetic dyes is an extremely serious environmental problem. As an alternative to traditional methods of ozonation and chlorination, the article considers the possibility of using peroxodisulfuric acid (H2S2O8) as a promising oxidant of synthetic dyes in wastewater using the example of model pollutants: fuchsin, methylene blue, bromocresol green, methyl red and rhodamine C. It was found that in pure form peroxodisulfuric acid oxidizes no more than 40% by weight of the dye, but the introduction of iron (II) compounds as catalyst into the system increases the degree of destruction by up to 90%. The optimal doses of the oxidant and the catalyst were determined, and the rates of destruction were calculated. It is noted that an increase in the dose of the oxidant and catalyst above the optimal one reduces the efficiency of destruction. The combined use of iron compounds and peroxodisulfuric acid makes it possible to accelerate the destruction of methyl red by 5 times, methylene blue by 10 times, rhodamine C by 18 times, bromocresol green by 58 times and fuchsin by 3 times compared with individual H2S2O8. The data obtained indicate the high prospects of using the H2S2O8-Fe(II) system in the processes of oxidation of organic dyes in wastewater. For citation: Liubushkin T.G., Kuzin E.N., Ivantsova N.A., Konkova T.V. Assessment of the possibility of using peroxodisuluric acid in the treatment processes of wastewater containing synthetic dyes. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2025. V. 68. N 1. P. 120-126. DOI: 10.6060/ivkkt.20256801.7124.

Для описания высокоинтенсивных процессов окисления, основанных на применении УФ-излучения, используется критерий EEO, как показатель энергии, требуемой для снижения концентрации целевого загрязнителя на десятичный порядок в одном кубометре исходной воды. В настоящей статье рассмотрен вопрос, какие параметры влияют на EEO и должны быть учтены при описании или сравнении различных фотохимических реакторов или высокоинтенсивных процессов окисления. К таким параметрам относятся, например, тип и концентрация целевого загрязнителя; концентрация дополнительных включений; количество пероксида водорода или другого окислителя; тип источника изучения, его излучательные характеристики и пр. На примере описания лабораторных экспериментов по разложению фенола, додецилсульфата натрия и нефтепродуктов показано, как различные условия влияют на потребление электроэнергии и, как следствие, критерий EEO. Исследования проводились на модельных растворах с начальной концентрацией загрязнителей 10 мг/л. В качестве источника ультрафиолетового излучения использовали импульсную ксеноновую лампу со сплошным спектром излучения в диапазоне от 200 до 1000 нм, средняя потребляемая мощность источника излучения составляла около 200 Вт, энергия излучения в диапазоне 200 – 300 нм 2,7 Дж. В качестве окислителя использовали пероксид водорода, концентрация которого в системе варьировалась от 10 до 340 мг/л. На основе проведенного анализа предложен модифицированный критерий оценки эффективности высокоинтенсивных процессов окисления, учитывающий не только затраченную на деструкцию энергию, но и расход реагентов. Затраты на окислитель предлагается выражать в физических величинах и включать в стоимость процесса с весовым коэффициентом, зависящим от отношения текущих расценок на ресурсы. Для цитирования: Кулебякина А.И., Дубровина В.Н., Киреев С.Г., Иванцова Н.А., Шашковский С.Г. Об оценке эффективности процесса высокоинтенсивного окисления. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 11. С. 104-110. DOI: 10.6060/ivkkt.20226511.6655.