Analysis of Microplastics Using AIMsight Infrared Microscope

Význam tématu

Environmentální kontaminace sekundárními mikroplasty je globálně zvyšující se problém s dopadem na ekosystémy i lidské zdraví. Určení materiálového složení a velikosti těchto částic je klíčové pro sledování jejich původu, transportu a degradace v přírodních podmínkách.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem článku je demonstrovat možnosti analýzy mikroplastů na filtračních médiích pomocí infračerveného mikroskopu AIMsight. Studie představuje postup při rozpoznání polymerního typu a prostorového rozložení částic, včetně měření jejich délky.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek mikroplastů byl odebrán z vodního prostředí na PTFE filtrační papír. Analýza proběhla metodou přenosové IR spektroskopie s mapováním na přístrojích:

• IRTracer-100 s mikroskopem AIMsight
• Detektor T2SL
• Rozlišení 8 cm-1, 10 akumulací, apodizační funkce SqrTriangle
• Otvor 30 × 30 µm, interval mapování 30 µm, celkový rozsah 1560 × 1110 µm
• SW AMsolution s funkcí měření délky částic

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrální data byla porovnána s databází UV-poškozených plastů. Identifikovány byly dvě hlavní frakce:

• Polyetylen (PE) vystavený UV záření po dobu 550 h – charakteristický vrchol CH2 při 718 cm-1
• Polypropylen (PP) vystavený UV záření po dobu 125 h – symetrické ohýbání CH3 při 1373 cm-1

Mapování ukázalo, že větší část mikroplastů tvoří PP, přičemž PE je rozloženo plošně. Barevné mapy zvýrazňují oblasti vysoké koncentrace polymeru (červeně) a nižší intenzity (modře). Díky kameře a objektivu 15× bylo možné rozměřit délky jednotlivých částic v rozsahu desítek mikrometrů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou a vysoce citlivou analýzu mikroplastů přímo na filtračním médiu, včetně kvalifikace materiálu, prostorového rozložení a rozměrové charakterizace. To je přínosné pro:

• monitoring kvality vodních zdrojů
• environmentální výzkum a posouzení dopadů znečištění
• kontrolu průmyslových emisí plastů

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj technologie zahrnuje analýzu menších částic pomocí infračerveně/Ramanova mikroskopu AIRsight, rozšíření databází degradovaných polymerů a integraci automatizovaného rozpoznávání částic s AI algoritmy pro rychlejší a přesnější zpracování velkých souborů dat.

Závěr

AIMsight infračervený mikroskop prokázal vysokou kvalitu spekter i u částic řádu desítek mikrometrů. Kombinace přenosové spektroskopie, mapování a délkové analýzy poskytuje komplexní nástroj pro environmentální studium mikroplastů.

Reference

• Application News No. 01-00396: Analýza mikroplastů pomocí AIRsight infračerveně/Ramanova mikroskopu
• Shimadzu Application News No. 01-00454-EN, First Edition: Feb. 2023