微塑料分析

发现高浓度微塑料的地方的名单每月都在变长,这使得分析微塑料污染成为一项具有挑战性但非常重要的任务。

关于塑料微粒

什么是微薄的塑料?

根据定义,直径小于5mm的聚合物颗粒称为微塑料(microplastic, MP)颗粒。根据它们的来源,它们又进一步细分为初级粒子和次级粒子。它们存在于河床、北极冰层、天然肥料、土壤甚至饮用水中,都显示出显著的mpp含量。在过去的几十年里,微塑料甚至进入了人类的食物链。简而言之,无处不在的塑料微粒对我们的环境构成了巨大挑战。

微塑料来自哪里?微薄塑料如何影响我们?

微塑料颗粒可分为一次颗粒和二次颗粒。初级MP颗粒(mpp)是那些专门用于工业用途的颗粒,例如化妆品中的剥落颗粒。bob娱乐平台

二次MPP通过宏观塑料部件的物理,生物学和化学降解形成,并且是释放到环境中的微粒的主要来源。它们主要由不正确地设置的塑料废物,轮胎磨损和洗涤合成纺织品形成。

虽然对海洋生物的威胁大多了解,但目前无法评估其全面的情况。然而,海洋生物和鱼的摄取导致通过微薄的塑料污染人类食物链。由于MPPS可能含有有问题的增塑剂并且还可以吸附其他有机污染物,但长期效应是非常不可预测的。

了解使用FT-IR显微镜分析微塑料塑料。

如何分析微塑料

微塑料是如何分析和检测的?

虽然光学显微镜是检测微塑料的基本方法,但该方法不能提供识别所涉及的聚合物所需的化学信息。然而,这种鉴定对于调查发现的微塑料的影响和来源至关重要。正因为如此,微塑料专家们正转向结合机器学习评估工具的µ-FT-IR成像。因此,粒子的完整表征是可能的,消除了人为误差,并获得可靠的,可重复的结果。

分析微塑料的最佳方法是什么?

微塑料分析的典型工作流程:

微薄分析中涉及的基础阶梯。必须首先根据其原点制备样品,然后使用适当的过滤器如氧化铝,然后通过FT-IR成像测量,并使用机器学习评估。

化学分析通常从液体样品开始,根据其来源不同,制备方法也不同。这个样品被过滤到一个红外透明的衬底上,并通过FT-IR成像对其进行整体测量,以捕获过滤器上的所有粒子。然后使用鲁棒机器学习算法自动分析化学图像。

FT-IR显微镜是微塑料研究中最常用的方法。工作流程超级简单,结果精度高,最重要的是可靠性。特别是焦平面阵列探测器的傅里叶变换红外成像是目前最先进的解决方案。如果你想知道更多关于我们的FT-IR仪器设置,看看我们的FT-IR显微镜。

为什么FT-IR成像用于微塑料分析?

FT-IR成像的优点

红外(IR)辐射与微塑性颗粒相互作用,产生特征IR吸收图案。然后使用这些图案来鉴定颗粒。如果你想赶上傅立叶变换红外光谱的基本知识, 点击这里。

到目前为止,FT-IR的最大利益是其特殊的可靠性和易于应用。可以分析任何类型的塑料颗粒(深色,填充,荧光,......),要求最小的用户努力。

真正的成像探测器解锁FT-IR的潜力

但是,当你把傅里叶变换红外和焦平面阵列(FPA)探测器结合起来的时候,事情就变得非常有趣了。结果是非常强大的成像工具能够简化微型塑料分析到常规水平。学习关于FT-IR成像, 点击这里。

它归结为一种完全自动化的方法,可以容忍滤波器上的大量污染(例如,从沉积物)而不会对测量结果产生任何负面影响。最终,FT-IR成像确保没有粒子仍未被未检测到,提供最高的可靠性和测量速度。

微塑料的秘诀是硬件和软件的正确竞争

除了分析方法外,该软件对于分析微薄塑料至关重要。传统上,微塑料光谱参考文库并提供大小,数量和身份的统计分析。但是这类图书馆可以提供的限制。如果您需要非常可靠和稳健的分析,则必须大大增加库中的光谱数量,这大大减慢了分析。

但为了使微塑性分析可扩展和常规,数据分析必须更快,最重要的是,更聪明。使用巨大的图书馆时根本不实际,当时时间是重要的。这就是为什么研究人员开发了使用机器学习的新方法,这充分利用了化学成像的巨大潜力。

在这里,不是单独检查每个光谱的身份,整个FT-IR图像是直接处理。智能算法对整个FT-IR图像进行一次分析,使分析速度提高了数量级,甚至更加可靠。为了将其推向市场,布鲁克与Purency为高工作量实验室和研究人员提供端到端的微塑料解决方案,包括仪器仪表和软件分析。

了解为什么FPA探测器的FT-IR成像是微塑性分析中的金标准。
Martin Löder博士和Christian Laforsch教授领导的团队在德国拥有领先的微塑料分析实验室之一。
沉积物样本的微观图象从西班牙河床。很长的黑纤维清晰可见。通过ATR-FT-IR进行分析,无需进一步样品制备。

微塑料FT-IR分析指南

微塑性颗粒的FT-IR分析指南

我们已经提到过,研究人员和微塑料专家围绕世界统计到FT-IR成像。原因是一个直接,简单的工作流程,以及技术提供的无与伦比的可靠性,速度和精度。在下文中,我们将对实验室的分析基础提供更深入的见解。

步骤#1:样品制备

取样后,可能必须接受预处理,这取决于来自源的污染,并且EatTerouss过滤到兼容的过滤器材料。bob综合游戏非常清洁的样品,如饮用水通常直接过滤到合适的过滤器上。但是环境样品如海水,河流沉积物或土壤可能含有砂或植物材料,并且必须在FT-IR分析之前制备。

为了去除较大的非微粒,多个不同的尺寸过滤器。这些更大的粒子后来通过宏观分析傅立叶变换红外光谱仪像alpha II。此后,用不同浓度的盐溶液处理样品,其称为密度分离。在该过程中,沙子和其他非塑料颗粒下沉到底部,然后可以随后容易地除去。

但是像鱼和贻贝这样更复杂的样品呢?这种样品需要经过非常复杂的处理,以去除解剖后留下的所有有机物。通常,在过滤前要进行酶消化、酸性或碱性处理。

在海滩上发现中塑料,并进行了傅立叶变换红外分析。

步骤#2:过滤

我们之前提到氧化铝过滤器是微塑料分析的最佳选择。但当然还有其他材料,如硅,PTFE或金涂层的聚碳酸酯过滤器,bob综合游戏所有这些都具有不同的优点和差距。然而,由于氧化铝过滤器已成为微塑料的FT-IR分析的标准,因此我们还将遵守我们网站和视频的标准。

铝氧化物过滤器装载有微塑料。

步骤3:FT-IR成像分析

出于三个Avilalbe测量FT-IR(传输,反射和ATR)传输模式最适合快速和无忧无虑的分析。为什么?嗯,ATR是一种基于接触的方法,颗粒可以坚持要求用户清洁它的晶体,使其不适合自动化。在反射中,较厚的颗粒难以测量并产生光谱伪影,使其不太可靠。最后,传输分析是无与伦比的并给予良好的光谱在很短的时间内。

FT-IR成像分析后,相同的微塑料滤光片。

步骤#4:粒子分类和数据评估

在微塑料分析中使用机器学习正在上升。有了它,研究人员已经找到了一种可靠的方法来使数据评估容易为任何人使用。在最佳实践之后,Bruker与纯净的纯化以促进微塑料发现器(MPF)。MPF是一种在几分钟内自动分析微塑性样品的整个FT-IR图像的软件。它产生了过滤器上存在的所有粒子的全面统计数据,并按数量,身份和大小对它们进行分类。所有这些只需点一下。

通过不同的Microprastic专家评估的真实世界数据培训分类算法。简而言之,它将他们的综合知识为您的实验室和指尖带来了。因此,微塑料发现器是用于微塑性样本的常规分析的最佳工具,以及未来标准化的最有希望的候选人之一。目标是保证了世界各地不同实验室,研究人员和分析的可比性,完全互动人类偏见。

纯度微薄粒子统计。