FTIR Spektroskopie
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Kontaminace pitné vody mikroplasty je stále naléhavější problém vzhledem k rostoucí spotřebě balené vody a nedostatečné kontrole plastového odpadu. Detailní a spolehlivá analýza těchto částic je klíčová pro pochopení jejich distribuce, zdrojů a potenciálních zdravotních rizik.
Cíle a přehled studie / článku
Tato aplikace demonstruje využití Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System a Agilent Cary 630 FTIR pro rutinní, automatizovanou detekci, identifikaci a kvantifikaci mikroplastů v balené pitné vodě. Studie analyzuje vzorky dvou komerčních značek vody, zjišťuje množství částic mikroplastů a identifikuje jejich polymery.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky vody (600 mL) byly filtrovány přes zlatem potažené polyesterové filtry (0,8 µm) za vakuové filtrace.
Analýza probíhala dvěma způsoby:
- On-filter analýza pomocí Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System, která v rychlém skenovacím a sweep režimu lokalizuje a měří jednotlivé částice v rozsahu 1 µm–5 mm, získá spektrum v IR oblasti a automaticky porovná se speciální knihovnou mikroplastů.
- Polymerová identifikace pomocí Agilent Cary 630 FTIR se diamantovým ATR modulem pro přímé měření vzorků lahví a uzávěrů s využitím uživatelsky vytvořené knihovny běžných plastů.
Použitá instrumentace
- Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging System
- Agilent Cary 630 FTIR spektrometr s diamantovým ATR modulem
Hlavní výsledky a diskuse
Agilent 8700 LDIR detekoval v značce A čtyři částice mikroplastů (3× PE, 1× PET) a v značce B 33 částic (23× PE, 3× PET, 8× PA). Převládající polymery PE a PET nasvědčují, že významnou roli hraje otevírání a zavírání lahve.
FTIR analýza lahví prokázala, že materiálem obou lahví je PET (hodnocení kvality zápasu ~0,98) a uzávěry byly identifikovány jako vysokohustotní PE (0,99). Dohodné výsledky obou přístupů potvrdily spolehlivost kombinovaného workflow.
Přínosy a praktické využití metody
- Automatický on-filter LDIR postup minimalizuje manipulaci se vzorkem a riziko sekundární kontaminace.
- Vysoká rychlost analýzy a možnost zpracování velkého počtu vzorků zkracují dobu odezvy při monitoringu.
- FTIR-ATR doplňuje LDIR o ověření druhu polymeru z uzávěrů a lahví.
Budoucí trendy a možnosti využití
Výhledově lze systém rozšířit o analýzu dalších matrik (např. potravin, biologických vzorků) a zdokonalit knihovny spekter pro širší spektrum polymerů. Integrace pokročilých algoritmů strojového učení pro zlepšení rozlišení a kvantifikace interagujících částic se jeví jako perspektivní směr.
Závěr
Kombinace Agilent 8700 LDIR a Cary 630 FTIR nabízí robustní, přesné a vysoce automatizované řešení pro kvantitativní i kvalitativní analýzu mikroplastů v balené vodě. Obě technologie se navzájem doplňují a poskytují reprodukovatelné výsledky s vysokou důvěrou v identifikaci polymerů.
Reference
- GESAMP. Sources, Fate and Effects of Microplastics in the Marine Environment: a Global Assessment. IMO, 2015.
- SCCWRP. Adaptation of Definition of ‘Microplastics’ in Drinking Water. 2021.
- Aslani H. et al. Tendencies Towards Bottled Drinking Water Consumption. Health Promot. Perspect. 2021, 11(1), 60–68.
- Horton A. A. et al. Microplastics in Freshwater and Terrestrial Environments. Sci. Total Environ. 2017, 586, 127–141.
- Mason S. A. et al. Synthetic Polymer Contamination in Bottled Water. Front. Chem. 2018, 6, 407.
- Primpke S. et al. Reference Database Design for Automated Analysis of Microplastic Samples. Anal. Bioanal. Chem. 2018, 410, 5131–5141.
- De Frond H. et al. μATR-FTIR Spectral Libraries of Plastic Particles. Anal. Chem. 2021, 93(48), 15878–15885.
- Samandra S. et al. Assessing Exposure of the Australian Population to Microplastics. Sci. Total Environ. 2022, 837, 155329.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.