マイクロプラスチック分析
マイクロプラスチックについて
マイクロプラスチックとは吗?
定義によると、直径 5毫米未満のポリマー粒子がマイクロプラスチック（议员）粒子と呼ばれています。また、その由来によって、一次粒子と二次粒子に分類されます。
マイクロプラスチックはどこから来るのか？私たちにどのような影響を与えるか？
マイクロプラスチック粒子 （MPP）は、一次粒子と二次粒子に分類されます。一次粒子は、例えば化粧品のピーリング粒子のように、産業用として特別に製造されたものです。
二次的粒子は,比較的大きなプラスチック部品が物理的,生物的,化学的に変性または劣化することで形成されたもので,環境中に放出されるマイクロプラスチックの最も大きな原因となります。主に,不適切に処理されたプラスチック廃棄物の分解,タイヤの摩耗,合成繊維の洗濯屑などがその要因です。
マイクロプラスチックは、河川敷、北極の氷、天然の肥料、土壌、さらには飲料水にさえも、顕著な量が含まれています。ここ数十年の間に、マイクロプラスチックは人間の食物連鎖にまで入り込んでいます。つまり、マイクロプラスチック粒子の遍在性は、私たちの環境にとって非常に大きな課題となっているのです。
如何分析微塑料
どのようにその痕跡をたどることができるのでしょうか？
海洋生物に対する脅威はほぼ理解されていますが,現時点ではその全容を把握することはできていません。しかし,海洋生物や魚に取り込まれることで,人間の食物連鎖がマイクロプラスチックによって汚染されることになります。MPPには問題のある可塑剤が含まれていたり,他の有機汚染物質を吸着する可能性があるため,長期的な影響は計り知れません。
ミリメートルサイズの粒子はすでに MPPとみなされており、肉眼でも識別することができますが、マイクロプラスチックを検出するための最も基本的な手法としては、まず光学顕微鏡の利用を挙げるべきでしょう。
しかし,この方法では,検出されたMPPの影響や起源を調べるうえで特に重要となる化学的な情報は得られません。この問題に対して,赤外およびラマン分光法は,未知のポリマー粒子を数分以内に同定する可能性を提供し,さらに顕微鏡下での分析にも対応します。これに加え、傅立叶变换红外イメージングと機械学習アルゴリズムを用いた新しいアプローチでは,分析作業を大幅に簡略化すること可能です。
ブルカーのアプリケーションスタッフが,海塩中にマイクロプラスチックが混入していないか調査している様子。試料の準備からソフトウェアによる自動分析まで,マイクロプラスチック分析の基本を解説します。
分析微塑料的最佳方法是什么？
微塑料分析的典型流程:
化学分析通常从液体样品开始，根据其来源制备不同的样品。将该样品过滤到红外透明基底上，并通过FT-IR成像对其整体进行测量，以捕获过滤器上存在的所有颗粒。然后，使用鲁棒机器学习算法自动分析化学图像。
FT-IR显微镜是微塑性研究中最常用的方法。工作流程非常简单，结果提供了高精度，最重要的是，可靠性。特别是焦平面阵列探测器的红外成像是最先进的解决方案。如果您想了解更多有关我们的FT-IR仪器设置的信息，请查看我们的FT-IR显微镜。
为什么FT-IR成像用于微塑料分析？
FT-IR成像的优势
红外（IR）辐射和微塑料颗粒相互作用，形成特征性的红外吸收模式。然后使用这些模式识别粒子。如果你想赶上进度的话FT-IR基础知识,请点击这里。
到目前为止，傅里叶变换红外光谱最大的优点是其卓越的可靠性和易于应用。任何种类的塑料颗粒(深色的，填充的，荧光的，…)都可以被分析，只需要最小的用户努力。
真正的成像探测器释放了FT-IR的潜力
但是，当你将FT-IR与焦平面阵列（FPA）探测器相结合时，事情会变得非常有趣。结果是一场灾难非常功能强大的成像工具，能够将微塑料分析简化到常规水平。了解傅立叶变换红外光谱成像,请点击这里。
这可以归结为一种完全自动化的方法，它可以容忍过滤器上的大量污染(例如来自沉淀物)，而不会对测量结果产生任何负面影响。最终，FT-IR成像确保没有颗粒未被检测到，提供了最大的可靠性和测量速度。
微塑料的秘密在于正确地组合硬件和软件
除了分析方法外，软件对于分析微塑料也是至关重要的。传统上，微塑料光谱参考库提供尺寸、数量和特性的统计分析。但这些图书馆所能提供的东西是有限的。如果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，这会大大降低分析速度。
但为了使微塑性分析具有可扩展性和常规性，数据分析必须变得更快，尤其是更智能。在时间至关重要的情况下，使用大型图书馆是不现实的。这就是为什么研究人员开发了使用机器学习的新方法，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，而是直接处理整个FT-IR图像。智能算法一次分析整个FT-IR图像，使分析速度更快，更可靠。为了将其推向市场，Bruker与纯净为高负荷实验室和研究人员提供端到端微塑料解决方案，包括仪器和软件分析。
微塑料的FT-IR分析指南
微塑料颗粒的FT-IR分析指南
我们已经提到，全世界的研究人员和微塑料专家都依赖于FT-IR成像。其原因之一是简单明了的工作流程，以及该技术提供的无与伦比的可靠性、速度和精度。在下文中，我们将深入了解实验室分析的基础知识。
步骤#1:样品制备
取样后，根据污染源的污染程度，可能需要进行预处理，然后过滤到兼容的文件材料中。bob综合游戏非常干净的样品，比如饮用水，通常直接用合适的过滤器过滤。但是，海水、河流沉积物或土壤等环境样本可能含有沙子或植物材料，必须在FT-IR分析之前准备好。
为了去除较大的非微粒，需要使用多个不同大小的过滤器。这些较大的粒子后来被宏观地分析红外光谱仪就像阿尔法II。然后用不同浓度的盐溶液对样品进行处理，称为密度分离。在此过程中，沙子和其他非塑性颗粒下沉到底部，之后可以很容易地清除。
但是像鱼或贻贝这样更复杂的样品呢？这类样品需要进行复杂的处理，以去除解剖后留下的所有有机物。通常，在过滤之前进行酶消化、酸性或碱性处理。
第二步:过滤
我们之前提到过氧化铝过滤器是微塑料分析的最佳选择。但当然也有其他可用的材料，如硅、聚四氟乙烯或镀金的聚碳酸酯过bob综合游戏滤器，它们都有明显的优点和缺点。然而，由于氧化铝过滤器已经成为微塑料FT-IR分析的标准，我们也会在我们的网站和视频中遵守这些标准。
第三步：FT-IR成像分析
在FT-IR(透射、反射和ATR)三种avilalbe测量模式中，透射是最适合快速、轻松分析的。为什么?ATR是一种基于接触的方法，颗粒会粘在晶体上，需要用户清洗，这使得它不适合自动化。在反射中，较厚的粒子难以测量，并产生光谱伪影，使其不太可靠。最后，在传输分析非接触式并将给好的光谱在短时间内。
步骤#4:粒子分类和数据评估
机器学习在微塑料分析中的应用正在增加。有了它，研究人员找到了一种可靠的方法，使数据评估易于任何人使用。遵循最佳实践，Bruker与Purency合作推广微塑料发现者(MPF)。MPF是一款可以在几分钟内自动分析整个微塑料样品FT-IR图像的软件。它产生一个全面的统计数据的所有粒子出现在过滤器和分类他们的数字，身份和大小。只要点击一下就可以了。
分类算法由不同微塑性专家评估的真实数据进行训练。简言之，它将他们的综合知识带到实验室，触手可及。因此，微塑料探测器是微塑料样品常规分析的最佳工具，也是未来标准化最有希望的候选工具之一。目标是，确保世界各地不同实验室、研究人员和分析机构之间的可比性，彻底消除人类偏见。
