Material Analysis of Microplastics in River Water - FTIR and Pyrolysis-GC-MS Analysis

Význam tématu

Microplastics jsou mikroskopické plastové částice ohrožující vodní ekosystémy a zdraví. Jejich přesné stanovení v povrchových vodách je klíčové pro monitoring a hodnocení znečištění.

Cíle a přehled studie

Studie demonstrovala automatizovanou předpřípravu vzorků z říční vody pomocí MAP-100 a následnou materiálovou analýzu microplastics kombinací FTIR a Pyrolytic GC-MS.

Použitá instrumentace

• Microplastic Automatic Preparation Device MAP-100
• FTIR spektrometr IRSpirit-TX s ATR jednotkou QATR-S
• Multi-Shot Pyrolyzer EGA/PY-3030D spojený s GCMS-QP2020 NX
• Cryogenic Mill IQ MILL-2070

Metodika

Vzorky říční vody byly automaticky předčištěny oxidací H2O2 a hustotním rozhraním v MAP-100. Extrahované částice byly nejprve analyzovány FTIR+ATR. Pro Py-GC-MS byly vzorky homogenně rozemlety v Cryogenic Mill, přidána SiO2 jako adjuvans a analyzovány termickou pyrolyzou.

Hlavní výsledky a diskuse

• FTIR identifikovalo 78 částic, z toho 79,5 % PP, 14,1 % PE a 6,4 % EVA odpovídající průměrné hustotě 5,2 N/m3.
• Py-GC-MS detekovalo PP, PE, PS a EVA. Kvantitativní výsledky vykázaly RSD 1,7–11,4 % a celkovou hmotnost microplastics ve vzorku ~97 µg ze 10 mg sušiny, odpovídající ~1,9 mg ve 200 mg původního materiálu.

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizace snižuje pracovní náročnost a zvyšuje reprodukovatelnost.
• FTIR poskytuje rychlou kvalifikaci a kvantifikaci částic nad 300 µm bez destrukce vzorku.
• Py-GC-MS umožňuje stanovení i velmi malých částic pod 100 µm a analýzu smíšených polymerů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace dalších analytických technik a rozšíření bibliotek degradovaných polymerů.
• Vývoj plošného monitoringu pomocí robotizované přípravy a online detekce.
• Standardizace metodiky pro regulované monitoringové programy.

Závěr

Kombinace MAP-100, FTIR a Py-GC-MS tvoří efektivní workflow pro standardizovanou a vysoce reprodukovatelnou analýzu microplastics v povrchových vodách, s aplikací v environmentálním monitoringu a vědeckém výzkumu.

Reference

• Ayaka Miyamoto et al Material Analysis of Microplastics in River Water — FTIR and Pyrolysis-GC-MS Analysis Shimadzu Corporation FRONTIER LABORATORIES Application News No 01-00806-EN 2025
• ASTM D8401-24 Standard Test Method for Qualitative and Quantitative Determination of Microplastics in Water by Py-GC-MS