Shimadzu MAP-100 je zařízení pro automatické zpracování a připravu vzorků pro analýzu mikroplastů.
Přítomnost <a href="https://icpms.cz/library?mainauthorItems=1&amp;search=microplastics">mikroplastů</a> v povrchových vodách životního prostředí, jako jsou oceány, řeky a jezera, přitahuje pozornost celého světa jako environmentální problém, bylo již zaznamenáno mnoho výsledků monitorování.
Analýza <a href="https://gcms.cz/library?mainauthorItems=1&amp;search=microplastics">mikroplastů</a> vyžaduje několik kroků, včetně odběru vzorku, rozkladu a filtrace a kvalitativní a kvantitativní analýzy (velikost, počet částic, hmotnost nebo koncentrace). Pro přesnou analýzu mikroplastů ve vzorcích vody je nezbytným krokem izolace částic od ostatních složek ve vzorku. Tento proces obvykle zahrnuje rozkladné a separační kroky.
Přístroj Shimadzu MAP-100 automatizuje typické kroky potřebné k izolaci mikroplastů. Tím se zlepšuje reprodukovatelnost analytického pracovního postupu, laboranti se mohou soustředit na jiné úkoly a manipulace s činidly je bezpečnější.
<ul>
<li>Úspora práce - Automatizace složitého procesu přípravy výrazně snižuje počet potřebných pracovních hodin.
</li>
<li>Reprodukovatelnost - Manuální činnost obsluhy je snížena, což umožňuje vysoce reprodukovatelnou přípravu a zvyšuje přesnost při porovnávání údajů mezi analytiky a laboratořemi.
</li>
<li>Bezpečnost - Zjednodušená manipulace s činidly ze strany obsluhy.
</li>
</ul>
<blockquote>
Článek <a href="https://gcms.cz/article/2767">Analýza mikroplastů ve vzorcích v okolí silnic pomocí Py-GC-MS</a>
</blockquote>
<h3>Obsluha automatického zařízení pro přípravu</h3>
Vzorek odebraný z povrchové vody ze životního prostředí se umístí do reakční nádoby v automatickém přípravném zařízení. Řídicí software se používá ke konfiguraci podmínek pro jednotlivé kroky přípravy. Po spuštění procesu přípravy se mikroplasty automaticky sbírají procesy - (1) rozklad, (2) separace a (3) filtrace, jak je znázorněno níže.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Shimadzu_MAP_100_system_Proces_pripravy_vzorku_mikroplastu_v_pristroji_Shimadzu_MAP_100_b832714ee9/Shimadzu-Shimadzu-MAP-100-system_-Proces-pripravy-vzorku-mikroplastu-v-pristroji-Shimadzu-MAP-100.jpg" alt="Shimadzu: MAP-100 systém Proces přípravy vzorků mikroplastů v přístroji Shimadzu MAP-100"/>
<h4>Automatizované kroky přípravy</h4>
<ul>
<li>Proces rozkladu - Rozklad organických sloučenin prostřednictvím roztoku peroxidu vodíku.
</li>
<li>Proces separace - Separace podle hustoty prostřednictvím roztoku jodidu sodného.
</li>
<li>Proces filtrace - Kapalina nad sedimentem odváděná přepadem je odfiltrována sběrným filtrem.
</li>
</ul>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_MAP_100_system_Automatizovane_kroky_pripravy_zahrnuji_proces_rozkladu_separace_a_filtrace_86e081308d/Shimadzu-MAP-100-system_-Automatizovane-kroky-pripravy-zahrnuji-proces-rozkladu-separace-a-filtrace.jpg" alt="Shimadzu: Automatizované kroky přípravy zahrnují proces rozkladu, separace a filtrace"/>
<h3>Jednoduchý ovládací software</h3>
Obsluha nakonfiguruje podmínky automatického procesu přípravy v jednoduchém okně softwaru. Průběh přípravy se zobrazuje v monitorovacím okně a odhadovaný čas dokončení lze zkontrolovat v sekci stavu přístroje. Tento uživatelsky přívětivý ovládací software zjednodušuje proces přípravy.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Jednoduchy_ovladaci_software_3882ab1471/Shimadzu-Jednoduchy-ovladaci-software.jpg" alt="Shimadzu: Jednoduchý ovládací software"/>
<h3>Přehled vybrané literatury Shimadzu pro analýzu mikroplastů v <a href="https://icpms.cz/library?mainauthorItems=1&amp;search=Microplastics">knihovně LabRulezICPMS</a></h3>
<ul>
<li>Shimadzu FTIR TALK LETTER - Vol. 40 (Ostatní | 2023)
</li>
<li>Analysis of Microplastics Using AIRsight Infrared/Raman Microscope (Aplikace | 2022)
</li>
<li>Analysis of Microplastics in Environmental Water Using Microplastic Automatic Preparation Device MAP-100 and FTIR (Aplikace | 2023)
</li>
<li>Issues in the Analysis of Microplastics (Ostatní | 2023)
</li>
<li>Shimadzu Journal Vol. 07 - Environmental Analysis and more... (Ostatní | 2019)
</li>
<li>Issues in the Analysis of Microplastics (Ostatní | 2021)
</li>
<li>Shimadzu FTIR talk letter vol. 36 (Ostatní | 2021)
</li>
<li>Analytical and Measuring Instruments for Microplastics (Postery | 2020)
</li>
<li>Analysis of Microplastic Polymer Using Pyrolysis GC/MS (Postery | 2021)
</li>
<li>ASMS: PY-GCMS analysis of microplastics in environmental samples using nitrogen as an alternative carrier gas (Postery | 2023)
</li>
<li>How to Kickstart Your Micro- and Nanoplastics PY-GC/MS Analysis (Aplikace | 2022)
</li>
<li>Analysis of Microplastics in Roadside Debris by Py-GC-MS (Aplikace | 2023)
</li>
<li>Analysis of Toxic Chemical Substances Adsorbed on Microplastics (Aplikace | 2020)
</li>
<li>ASMS: Automated PY-GCMS Workflow for the Qualitative and Quantitative Analysis of Microplastics in Environmental Samples (Postery | 2022)
</li>
<li>Analysis of Mixed Polymer Sample as Microplastics using Pyrolysis GC/MS (Aplikace | 2020)
</li>
</ul>

Automatická příprava vzorků mikroplastů (Shimadzu MAP-100)

<h5>Výhody pro uživatele</h5><ul><li>FTIR spektrofotometry jsou analytické přístroje, které jsou užitečné pro stanovení složení mikroplastů a recyklovaných plastů.</li><li>Databázový software KnowItAll umožňuje vyhledávat více složek ve směsích nebo analyzovat funkční skupiny u konkrétních píků</li><li>Jedním kliknutím může volitelný balíček KnowItAll automaticky přijímat data z řídicího softwaru FTIR pro rychlou spektrální analýzu.</li></ul><h4>Úvod</h4>V našem okolí se používá velké množství plastových výrobků. Plasty jsou lehké, pevné a snadno se zpracovávají, ale způsobují řadu problémů po celém světě. Pro výzkum zaměřený na řešení problémů mikroplastů a recyklovaných plastů je nejprve důležité určit typy použitých plastových materiálů. Z mnoha analytických přístrojů používaných k analýze plastů jsou obzvláště oblíbené spektrofotometry s Fourierovou transformací (<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/library?instrumentationItems=89&amp;manufacturerItems=3">FTIR</a>), protože umožňují snadnou analýzu plastů bez složitých předúprav, jako je rozpouštění plastů v rozpouštědlech.&nbsp;Tento článek popisuje použití softwaru KnowItAll od společnosti John Wiley &amp; Sons, Inc. pro analýzu plastů. KnowItAll obsahuje rozsáhlou knihovnu pro širokou škálu analýz dat, jako je vyhledávání více složek za účelem identifikace a stanovení procentuálního podílu chemických složek obsažených v plastech nebo identifikace funkčních skupin přiřaditelných konkrétním spektrálním píkom (částečná strukturální analýza). KnowItAll je navíc dodáván spolu se softwarem <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/products/849">Shimadzu LabSolutions IR </a>pro FTIR analýzu a softwarem AMsolution pro infračervený mikroskop. Kliknutím na tlačítko [KnowItAll] v softwaru Shimadzu se aktivní spektrální data automaticky odešlou do softwaru KnowItAll, což zajišťuje rychlou analýzu.<h4>Infračervená spektroskopie</h4>Díky rostoucímu počtu databází dostupných v posledních letech pro analýzu FTIR spekter, softwaru pro vyhledávání v databázích s vylepšenými algoritmy a snadnější obsluze je nyní pro každého snadné vyhledávat infračervená spektra a okamžitě zobrazovat výsledky na obrazovce počítače. Pokud však v databázi nejsou nalezena zcela shodná spektra, může dojít k problémům s interpretací výsledků vyhledávání spekter. I když se najdou podobné výsledky, mohou nastat problémy kvůli odlišným píkům ve spektrech. V takových případech se proto doporučuje použít rozdílová spektra (FTIR TALK LETTER, sv. 22). FTIR TALK LETTER, sv. 24, 25 a 26 také poskytují rady, jak efektivněji využívat standardní funkci vyhledávání spektra obsaženou v softwaru LabSolutions IR a AMsolution.&nbsp;Kromě standardních funkcí se uživatelům, kteří chtějí automaticky vyhledávat více složek nebo funkčních skupin píků, doporučuje balíček KnowItAll (obr. 1). Po získání infračerveného spektra stačí kliknout na tlačítko [KnowItAll] a spektrum aktivní v softwaru LabSolutions IR nebo AMsolution se automaticky odešle do okna KnowItAll [SearchIt]. Kromě snadného porovnání úrovně shody infračervených spekter může funkce analýzy směsí v SearchIt analyzovat směsi na základě vybraného počtu složek. ID Expert také dokáže určit kvalitu infračervených spekter načtených pro vyhledávání. AnalyzeIt může zobrazit seznam všech funkčních skupin pro jakýkoli kliknutý pík. Ačkoli to zde není zobrazeno, stejné funkce analýzy a vyhodnocení dat popsané pro infračervená spektra jsou k dispozici i pro Ramanova spektra.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Obr_1_Balicek_Know_It_All_priklad_funkcnosti_integrovane_do_Lab_Solutions_IR_dc03060f3f.jpg" alt="Shimadzu: Obr. 1 Balíček KnowItAll (příklad funkčnosti integrované do LabSolutions IR)" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Shimadzu_Obr_1_Balicek_Know_It_All_priklad_funkcnosti_integrovane_do_Lab_Solutions_IR_dc03060f3f.jpg 120w," sizes="100vw" width="896" height="1170"><h4>Použité přístroje a parametry měření</h4>Byl použit systém s příslušenstvím QATR 10 pro jednoduchý odraz ATR nainstalovaným v komoře pro vzorky infračerveného spektrofotometru s Fourierovou transformací <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/products/856">IRXross</a>. Systém je znázorněn na obr. 2 a parametry měření jsou uvedeny níže.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Obr_2_Spektrofotometr_IR_Xross_FTIR_s_prislusenstvim_QATR_10_605e7d70b1.jpg" alt="Shimadzu: Obr. 2 Spektrofotometr IRXross FTIR s příslušenstvím QATR 10" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Shimadzu_Obr_2_Spektrofotometr_IR_Xross_FTIR_s_prislusenstvim_QATR_10_605e7d70b1.jpg 221w," sizes="100vw" width="827" height="585"><ul><li>Systém: <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/products/856">IRXross</a> a QATR 10 (diamant)&nbsp;</li><li>Rozlišení: 4 cm-1&nbsp;</li><li>Počet skenů: 45&nbsp;</li><li>Apodizační funkce: SqrTriangle&nbsp;</li><li>Detektor: DLATGS</li></ul><h4>Analýza mikroplastů - analýza funkčních skupin</h4>Kontaminace řek a oceánů mikroplasty je celosvětovým problémem, který vyvolává obavy o vliv mikroplastů na živé organismy. V posledních letech byly provedeny různé monitorovací průzkumy a studie mikroplastů, například jejich distribuce po celém světě. Následující text popisuje analýzu mikroplastů pomocí metody ATR s jedním odrazem. Získané infračervené spektrum a odpovídající výsledky vyhledávání v knihovně jsou zobrazeny na obr. 3.&nbsp;<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Obr_3_Vysledky_vyhledavani_pomoci_standardni_knihovny_b21e5487d5.jpg" alt="Shimadzu: Obr. 3 Výsledky vyhledávání pomocí standardní knihovny." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Shimadzu_Obr_3_Vysledky_vyhledavani_pomoci_standardni_knihovny_b21e5487d5.jpg 238w," sizes="100vw" width="1112" height="729">K určení, že se jedná o polypropylen (PP), byla použita standardní knihovna Shimadzu. V rozsahu vlnových délek 3 600 až 3 100 cm-1 a v blízkosti 1 700 cm-1 a v oblasti vlnových čísel 1 300 až 1 000 cm-1 se však vyskytovaly píky, které neodpovídaly údajům v knihovně. Pro vyhledání odpovídajících funkčních skupin byl proto použit program AnalyzeIt z balíčku KnowItAll. Nejprve jsou na obr. 4 zobrazeny výsledky, které potvrdily přiřazení píků PP.&nbsp;<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Obr_4_Balicek_Know_It_All_Vysledky_analyzy_funkcnich_skupin_PP_8027b79f03.jpg" alt="Shimadzu: Obr. 4 Balíček KnowItAll - Výsledky analýzy funkčních skupin (PP)" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Shimadzu_Obr_4_Balicek_Know_It_All_Vysledky_analyzy_funkcnich_skupin_PP_8027b79f03.jpg 245w," sizes="100vw" width="945" height="462">Analýza funkčních skupin umožnila určit informace o funkčních skupinách, rozsazích píků, intenzitě píků a vibračních módech. Odlišné píky bylo možné snadno potvrdit na základě předpokládaných poloh píků zobrazených ve spektru. Poté byly postupně vybrány píky, které neodpovídaly PP, aby se zobrazily odpovídající referenční výsledky (obr. 5).&nbsp;<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Obr_5_Balicek_Know_It_All_Vysledky_analyzy_funkcnich_skupin_pro_piky_ktere_neodpovidaly_PP_0228584473.jpg" alt="Shimadzu: Obr. 5 Balíček KnowItAll - Výsledky analýzy funkčních skupin (pro píky, které neodpovídaly PP)" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Shimadzu_Obr_5_Balicek_Know_It_All_Vysledky_analyzy_funkcnich_skupin_pro_piky_ktere_neodpovidaly_PP_0228584473.jpg 245w," sizes="100vw" width="1763" height="925">Z toho bylo vyvozeno, že píky v oblasti 3 600 až 3 100 cm-1 pocházely ze skupiny O-H a píky v blízkosti 1 700 cm-1 a 1 300 až 1 000 cm-1 pocházely ze skupin C=O a C-O. Vzhledem k tomu, že žádná z těchto funkčních skupin není přítomna ve strukturách PP, lze předpokládat, že byly způsobeny změnami v infračerveném spektrálním vzoru v důsledku degradace (denaturace) PP.Společnost Shimadzu nabízí vlastní knihovnu UV-Degraded Plastics Library, která obsahuje infračervená spektra plastů degradovaných ultrafialovým zářením. Obsahuje informace o 14 typech plastů a infračervená spektra získaná ze vzorků vystavených ultrafialovému záření po dobu až 550 hodin (což odpovídá přibližně 10 letům vystavení UV záření) pomocí urychlovacího testovacího zařízení pro stárnutí (Iwasaki Electric Co., Ltd.). Tato knihovna byla použita pro vyhledávání kvůli své použitelnosti pro analýzu mikroplastů. Výsledky vyhledávání (obr. 6) ukazují, že infračervené spektrum PP ozářeného ultrafialovým zářením po dobu 150 hodin bylo podobné získanému spektru, což potvrdilo, že vzorek byl degradovaný PP. To dokazuje, že vlastní knihovna společnosti Shimadzu může být použita jakýmkoli analytikem ke snadné analýze mikroplastů.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Obr_6_Vysledky_vyhledavani_v_knihovne_plastu_degradovanych_UV_zarenim_d20527f5af.jpg" alt="Shimadzu: Obr. 6 Výsledky vyhledávání v knihovně plastů degradovaných UV zářením" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Shimadzu_Obr_6_Vysledky_vyhledavani_v_knihovne_plastu_degradovanych_UV_zarenim_d20527f5af.jpg 245w," sizes="100vw" width="1080" height="677"><h4>Analýza recyklovaného plastu – analýza více složek</h4>Recyklované plasty nejsou složeny z jedné složky, ale z více materiálů. Infračervená spektrální analýza plastů obsahujících dva nebo více typů složek proto může být velmi složitá. Například kopolymery polykarbonátu (PC) a akrylonitril-butadien-styrenu (ABS) nabízejí výhody polymerů PC i ABS. Používají se pro širokou škálu aplikací, například pro automobilové interiérové díly, které vyžadují odolnost proti nárazu, tepelně odolné a vynikající tvarovatelné, pro kancelářské vybavení a dokonce i pro elektrické součástky díky svým vynikajícím vlastnostem jako elektricky izolační materiál.&nbsp;Proto byl ID Expert z balíčku KnowItAll použit k analýze dat naměřených metodou ATR s jedním odrazem z recyklovaného materiálu PC/ABS. To umožnilo automatické zobrazení výsledků vyhledávání všeho od jednotlivých nebo více složek (obr. 7). V případě více složek může ID Expert syntetizovat kompozitní spektrum z knihovny spekter ve výsledcích vyhledávání a zobrazit zbytkové spektrum na základě naměřených dat. Spektra lze navíc propojit s výsledky vyhledávání píků nebo analýzy funkčních skupin, které nebyly vypočítány pomocí analýzy dat SearchIt.&nbsp;<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_Obr_7_Balicek_Know_It_All_Vysledky_vyhledavani_ID_Expert_b57a327f97.jpg" alt="Shimadzu: Obr. 7 Balíček KnowItAll - Výsledky vyhledávání ID Expert" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Shimadzu_Obr_7_Balicek_Know_It_All_Vysledky_vyhledavani_ID_Expert_b57a327f97.jpg 218w," sizes="100vw" width="1500" height="1073">Může také vypočítat poměry PC/ABS (0,38:0,62) pomocí optimálního spektrálního přizpůsobení. Tyto poměry jsou však vypočítány na základě poměrů infračervené spektrální oblasti bez zohlednění molárního absorpčního koeficientu příslušných látek, které se mohou lišit od skutečných poměrů (PC:ABS = 0,25:0,75). Při používání hodnot poměrů je proto třeba postupovat opatrně.&nbsp;ID Expert navíc dokáže automaticky určit* přítomnost nebo nepřítomnost infračerveného spektrálního šumu (na základě odhadovaných hodnot S/N) a kontaminantů (definovaných jako vodní pára nebo oxid uhličitý v atmosféře). Zahrnuje také funkci pro opakování vyhledávání.&nbsp;* Vysoká úroveň šumu nebo kontaminantů může být označena červenou nebo žlutou barvou výběrem pole [Status] vloženého do obr. 7.<h4>Závěr</h4>Systém FTIR v kombinaci s příslušenstvím ATR s jedním odrazem může měřit různé plasty. Analytik však musí být schopen posoudit, zda jsou výsledky analýzy dat softwaru správné, což vyžaduje značné znalosti a zkušenosti. S balíkem KnowItAll popsaným v tomto článku lze však snadno analyzovat funkční skupiny specifických píků nebo více složek, což představuje účinný způsob, jak zlepšit přesnost analýzy dat.

Analýza různorodých plastů - výhody balíčku softwaru KnowItAll

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

Naším posláním je šířit informace o produktech firmy Shimadzu v oblasti instrumentálních analytických přístrojů, přístrojů pro testování materiálů a speciálních přístrojů pro life science, jejich prodej a následně - instalace, zaškolení, záruční a pozáruční servis, ověřování a validace a aplikační podpora.

SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka

Svět měření na dosah: Rotační viscozimetry Visco QC

Odborný seminář: Sorpční techniky a jejich aplikace v praxi

Svět měření na dosah: Farinograf v praxi - Měření kvality mouky pro pekárenský průmysl

Measure smarter, spend less – NIR spectroscopy for polymer analysis

Precision Lab Solutions for High-End Optics and Coatings

How Automated ED-XRF Workflows Strengthen Elemental Analysis Performance