根据定义,直径小于5mm的聚合物颗粒被称为微塑料(MP)颗粒。根据其来源,它们进一步细分为初级和次级粒子。它们位于河床,北极冰,天然肥料,土壤甚至饮用水中都有明显的MPP。在过去几十年中,微薄塑料甚至发现了进入人类食物链的方式。简而言之,微塑性颗粒的难以使其对我们的环境产生巨大的挑战。
微塑性颗粒可分为初级和二级颗粒。初级MP颗粒(MPP)是用于工业用途的那些,例如作为化妆品的剥离颗粒。bob娱乐平台
二次mpp是宏观塑料件通过物理、生物和化学降解而形成的,是释放到环境中的微小颗粒的主要来源。它们主要是由处理不当的塑料废料的降解、轮胎磨损和合成纺织品的洗涤而形成的。
虽然对海洋生物的威胁已基本了解,但目前还无法评估其全面程度。然而,海洋生物和鱼类摄入微塑料会导致人类食物链受到污染。由于MPPs可能包含有问题的增塑剂,也可以吸附其他有机污染物,长期影响是相当不可预测的。
虽然光学显微镜是检测微塑料的基本方法,但该方法不能提供鉴定所涉及的聚合物所需的化学信息。然而,这种鉴定对于研究发现微塑料的影响和来源至关重要。因此,原因,微塑型专家与机器学习EVLUION工具组合转向μ-FT-IR成像。结果,可以完成颗粒的完整表征,消除人体误差,并且获得可靠,可再现的结果。
微塑料分析的典型工作流程:
化学分析通常从液体样品开始,该液体样品根据其起源而不同地制备。将该样品过滤到IR透明基板上,并通过FT-IR成像整体测量,以捕获过滤器上存在的所有粒子。然后用强大的机器学习血液间自动分析化学图像。
FT-IR显微镜是微塑性研究中最常见的方法。工作流程超简单,结果提供高精度,最重要的是可靠性。特别是FT-IR通过焦平面阵列探测器的成像是最先进的解决方案。如果您想了解更多关于我们的FT-IR仪器设置,请查看我们的FT-IR显微镜。
FT-IR成像的强度
红外辐射与微塑料颗粒相互作用,形成特有的红外吸收模式。然后这些图案被用来识别粒子。如果你想补上FT-IR的基础知识,请点击这里。
到目前为止,FT-IR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。
真正的成像探测器开启了FT-IR的潜力
但是 - 将FT-IR与焦平面阵列(FPA)组合时,探测器的东西变得非常有趣。结果是一个非常强大的成像工具,能够简化微塑料分析到常规水平。学习傅立叶变换红外光谱成像,请点击这里。
这是一种完全自动化的方法,可以容忍过滤器上的大量污染(例如沉积物),而不会对测量结果产生任何负面影响。最终,FT-IR成像确保没有粒子未被探测到,提供了最大的可靠性和测量速度。
微塑料的秘密在于硬软件的正确组合
除分析方法外,软件对微塑料的分析也至关重要。传统上,微塑料光谱参考库提供了大小、数量和身份的统计分析。但这类图书馆所能提供的服务是有限的。如果你需要一个非常可靠和稳健的分析,你必须大大增加谱库中的数量,这将大大降低分析的速度。
但为了使微塑料分析可扩展和常规,数据分析必须变得更快,最重要的是,更智能。在时间紧迫的情况下,使用大型库是不现实的。这就是为什么研究人员开发了使用机器学习的新方法,充分利用化学成像的巨大潜力。
这里,除了单独检查每个频谱的身份,而不是检查整个FT-IR图像,直接处理。智能算法立即分析整个FT-IR图像,使分析幅度更快,更可靠。将此带到市场,Bruker与之合作纯净提供和端到端的微塑料解决方案,涵盖高工作量实验室和研究人员的仪器和软件分析。
我们已经提到,世界各地的研究人员和微塑料专家都依赖于FT-IR成像。这样做的原因之一是简单明了的工作流程,以及无可匹敌的可靠性、速度和精度。接下来,我们将对实验室分析的基础知识提供更深入的见解。
取样后,可能需要进行预处理,这取决于来自源的污染,然后过滤到兼容的滤料。bob综合游戏像饮用水这样非常干净的样品通常被直接过滤到合适的过滤器上。但是,像海水、河流沉积物或土壤等环境样本可能含有沙子或植物物质,必须在FT-IR分析之前准备好。
为了去除较大的非微粒,需要使用多个不同尺寸的过滤器。这些较大的粒子稍后用宏观分析FT-IR光谱仪比如阿尔法二代。在此之后,样品用不同浓度的盐溶液处理,这被称为密度分离。在这个过程中,沙子和其他非塑料颗粒下沉到底部,之后可以很容易地去除。
但是如何像鱼或贻贝这样更复杂的样本?这种样品需要作为复杂的处理以除去疏散后留下的所有有机物质。通常,在过滤之前进行酶促消化,酸性或碱性处理。
我们之前提到过氧化铝过滤器是微塑料分析的最佳选择。当然,也有其他材料,如硅、聚四氟乙烯或镀金聚碳酸酯过滤器,它bob综合游戏们都有各自的优点和缺点。然而,由于氧化铝过滤器已成为微塑料FT-IR分析的标准,我们也将在我们的网站和视频中遵循这些标准。
在FT-IR(透射、反射和ATR)三种可用的测量模式中,透射是最适合快速和无麻烦的分析的。为什么?ATR是一种基于接触的方法,粒子可以粘在晶体上,这需要用户进行清洁,因此不适合自动化。在反射中,较厚的粒子很难测量并产生光谱伪影,这使得它的可靠性降低。最后,在传播分析是非接触式并将给良好的光谱在很短的时间内。
机器学习在微塑料分析中的应用正在兴起。有了它,研究人员找到了一种可靠的方法,让任何人都可以轻松地使用数据评估。根据最佳实践,布鲁克与Purency合作,推广Microplastics Finder (MPF)。MPF是一种软件,可以在几分钟内自动分析微塑料样品的整个FT-IR图像。它生成了过滤器上所有粒子的综合统计数据,并根据数量、身份和大小对它们进行分类。只需点击一下。
该分类算法是由真实世界的数据训练,并经过不同的微塑料专家的评估。简而言之,它将他们的综合知识带入你的实验室,并触手可及。因此,Microplastics Finder是常规分析微塑料样品的最佳工具,也是未来标准化最有希望的候选者之一。其目标是保证世界各地不同实验室、研究人员和分析机构之间的可比性,彻底消除人类的偏见。