Issues in the Analysis of Microplastics

Význam tématu

Rostoucí množství mikroplastů v mořských i sladkovodních ekosystémech klade vysoké nároky na analytické metody schopné spolehlivě identifikovat a kvantifikovat částice, jejichž spektrální charakteristiky se mohou lišit v důsledku degradace UV zářením či teplem.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo vyvinout komplexní systém analyzující mikroplasty v širokém rozsahu velikostí a stáří, včetně degradovaných forem, a zajistit přesnou kvalifikaci i kvantifikaci na úrovni mikrometrů.

Použitá metodika a instrumentace

Využity byly následující přístroje a softwarové komponenty:

• Fourierova transformace infračervené spektrofotometrie (FTIR) s jednoodrazovou ATR absorpcí
• Infračervený mikroskop AIMsight™ pro transmise i mapování spekter
• Infračervený/Ramanův mikroskop AIRsight™ pro analýzu organických i anorganických složek
• Softwarový balík AMsolution s funkcí měření délky částic a řídicími moduly IR Pilot™
• Spektrální knihovny Plastic Analyzer: UV-Damaged Plastics Library (300+ spekter 14 plastů) a Thermal-Damaged Plastics Library (100+ spekter 13 plastů)

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza byla demonstrována na třech příkladech:

1. Bílé fragmenty sbírané na pobřeží: Standardní knihovny určovaly několik polymerů. Díky UV-Damaged Plastics Library bylo jednoznačně identifikováno UV-degradované polypropylenové vlákno.
2. Vzorky suspendované ve vodě zachycené na PTFE filtru: Mapování infračerveným mikroskopem ukázalo převahu polypropylenu a menší podíl polymethylenu (PE).
3. Mikroplasty <5 µm: Ramanovská mikroskopie umožnila rozlišení polyethylenu (PE) a polystyrenu (PS) a přesné změření velikosti částic (5 µm).

Přínosy a praktické využití metody

Nový přístup výrazně zlepšuje kvalitu kvalifikace degradovaných mikroplastů, rozšiřuje rozsah měřitelných velikostí a zvyšuje kvantitativní přesnost.
Výsledný protokol je vhodný pro environmentální monitoring, průmyslovou kvalitu a vědecký výzkum.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření knihoven pokrývajících chemickou modifikaci plastů, integrace s automatizovaným zpracováním dat a propojení s metodami hmotnostní spektrometrie pro komplexní charakterizaci mikroplastového znečištění.

Závěr

Představený systém Plastic Analyzer s podpůrnými mikroskopy a specializovanými knihovnami významně posouvá hranice analýzy mikroplastů, zejména u degradovaných a velmi drobných částic, a nabízí ucelený nástroj pro různé uživatele v oblasti environmentální chemie i průmyslu.

Reference