ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Analyzing Colored Microplastics with the Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging System

Aplikace | 2023 | Agilent TechnologiesInstrumentace
FTIR Spektroskopie
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Plastový odpad se stává zásadním environmentálním problémem a jeho tok vede k tvorbě mikročástic, jež kontaminují vodní i suchozemské ekosystémy. Barevné mikroplasty, obvykle zbarvené pomocí barviv či pigmentů, představují výzvu pro tradiční spektroskopické metody, zejména Ramanovu mikroskopii, kde organické barvivo může maskovat signál polymeru a vést k nesprávné identifikaci.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo ověřit schopnost systému Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging spolehlivě detekovat a identifikovat barevné mikroplasty z polyethylentereftalátu (PET) bez nutnosti optimalizace metodiky pro každý odstín. Práce ukazuje jednoduchý a plně automatizovaný proces od přípravy vzorku až po spektrometrickou analýzu a vyhodnocení více než 150 částic pro každý z testovaných barevných vzorků (hnědý, bílý, modrý).

Použitá metodika a instrumentace


Částice se získaly mechanickým obroušením PET lahví, suspendovaly v ethanolu a nanesly na infrapropustné sklo MirrIR. Po odpaření rozpouštědla byly vzorky analyzovány následujícím způsobem:
  • Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System pro rychlý sken na vlnové délce 1 442 cm⁻¹ a následné automatické získání plného IR spektra každé částice
  • Agilent Clarity software s mikroplastikovým modulem a přednastavenými parametry (citlivost detekce, rozsah velikostí, kvalita zásahu)
  • Spectrální knihovna Microplastics Starter 2.0 pro porovnání a klasifikaci polymerů
  • Infrapropustné sklo Kevley MirrIR jako podklad pro analýzu

Hlavní výsledky a diskuse


Systém dosáhl pro jednotlivé barvy následujících výsledků: identifikace PET částic přes 96 % (hnědý), 97 % (bílý) a 97 % (modrý), s vysokou kvalitou zásahu (>76 % pro hnědý, >89 % pro bílý a >84 % pro modrý) a minimálním podílem nedefinovaných částic (<1 %). Tyto hodnoty potvrzují, že přítomnost barviv nezasahuje do IR spektra polymeru, což umožňuje spolehlivou klasifikaci bez dodatečné úpravy knihoven. Viditelné obrazy a IR mikroobrazy přispívají k přesnému určení polohy, velikosti (10–2 000 µm) a tvaru částic.

Přínosy a praktické využití metody


LDIR nabízí plně automatizovanou analýzu mikročástic s vysokou propustností a minimální přípravou vzorku. Odpadá nutnost vytvářet a udržovat speciální spektrální knihovny pro jednotlivé barvy a pigmenty. Metoda šetří čas a snižuje chybovost, což je klíčové pro rutinní monitoring vod, potravin nebo odpadních vod v laboratořích QA/QC a výzkumných centrech.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření spektrálních knihoven o další polymery a barviva, integrace umělé inteligence pro rychlejší klasifikaci a zvýšení rozlišení detekce částic menších než 10 µm. Kombinace LDIR s dalšími technikami (např. termální analýzou) může poskytnout komplexnější profil mikroplastů v různých typech vzorků.

Závěr


Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System prokázal vysokou přesnost a spolehlivost při identifikaci barevných PET mikroplastů bez vlivu barviv. Automatizovaná workflow zachovává konzistenci výsledků, zrychluje analýzu a odstraňuje potřebu úprav spektrálních knihoven, což přispívá k efektivnímu monitoringu a výzkumu mikroplastů v životním prostředí.

Reference


  1. OECD. Global Plastic Waste Set to Almost Triple by 2060, says OECD. 2022.
  2. Schymanski D. et al. Analysis of Microplastics in Drinking Water with Micro-Raman And Micro-Infrared Spectroscopy. Anal. Bioanal. Chem. 2021.
  3. Nava V. et al. Raman Spectroscopy for the Analysis of Microplastics in Aquatic Systems. Appl. Spectrosc. 2021.
  4. Käppler A. et al. Analysis of Environmental Microplastics by Vibrational Microspectroscopy: FTIR, Raman or Both? Anal. Bioanal. Chem. 2016.
  5. Lenz R. et al. A Critical Assessment of Visual Identification of Marine Microplastic Using Raman Spectroscopy. Mar. Pollut. Bull. 2015.
  6. Primpke S. et al. Reference Database Design for the Automated Analysis of Microplastic Samples Based on FTIR Spectroscopy. Anal. Bioanal. Chem. 2018.
  7. De Frond H.; Rubinovitz R.; Rochman C. M. μATR-FTIR Spectral Libraries of Plastic Particles for the Analysis of Microplastics. Anal. Chem. 2021.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Characterization of Microplastics in Environmental Samples by Laser Direct Infrared Imaging and User-Generated Libraries
Application Note Environmental Characterization of Microplastics in Environmental Samples by Laser Direct Infrared Imaging and User‑Generated Libraries Fast analysis of microplastics with an Agilent 8700 LDIR chemical imaging system and easily constructed spectral libraries Authors Wesam Alwan and Darren Robey…
Klíčová slova
microplastics, microplasticsparticle, particleldir, ldirpellets, pelletsmicroplastic, microplasticclarity, clarityparticles, particlesatr, atrlibrary, libraryimaging, imaginginfrared, infraredwere, werepolymers, polymerslibraries, librarieshit
Navigating Global Microplastics Regulations in Drinking Water with Vibrational Spectroscopy
White paper Environmental Navigating Global Microplastics Regulations in Drinking Water with Vibrational Spectroscopy Ensuring accurate and reliable microplastics characterization with the 8700 LDIR Author Introduction Wesam Alwan Agilent Technologies, Inc. Access to clean and safe drinking water is a fundamental…
Klíčová slova
particle, particlemicroplastics, microplasticssize, sizevibrational, vibrationalinfrared, infraredspectroscopy, spectroscopymicroplastic, microplasticwater, watercascade, cascadepolyethylene, polyethylenepolymer, polymerparticles, particlesclassification, classificationquantum, quantummethods
Accurate Microplastic Characterization in Infant Formula
Application Note Food Accurate Microplastic Characterization in Infant Formula Using the Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging System Authors Subharthe Samandra and Bradley O. Clarke Australian Laboratory for Emerging Contaminants, School of Chemistry, Faculty of Science, The University…
Klíčová slova
microplastics, microplasticsinfant, infantmicroplastic, microplasticformula, formulalayers, layersparticles, particleslayer, layerbrands, brandsfiltered, filteredupper, upperldir, ldirclarity, claritywere, wereparticle, particletwo
Accurate Microplastic Analysis of Bottled Drinking Water
Application Note Environmental Accurate Microplastic Analysis of Bottled Drinking Water Using the Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging System Authors Abstract Subharthe Samandra and Bradley Clarke Australian Laboratory for Emerging Contaminants, School of Chemistry, Faculty of Science, The…
Klíčová slova
microplastics, microplasticsbrand, brandbottled, bottledparticles, particlesmicroplastic, microplastichit, hitpartice, particepolyethylene, polyethylenebrands, brandslibrary, librarypetg, petgwere, wereldir, ldirparticle, particlepolyester
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.