Perform Microplastics Analysis More Quickly and Accurately

Význam tématu

Analýza mikroplastů je klíčová pro sledování environmentálního znečištění a pochopení přenosu plastových částic v ekosystémech. Kvantifikace velikosti, hmotnosti a objemu částic usnadňuje hodnocení koncentrací mikroplastů ve vodních vzorcích, což je zásadní pro ekologický výzkum i průmyslové monitorování kvality.

Cíle a přehled studie

Studie představuje rozšíření softwaru AMsolution pro infračervenou mikroskopii AIMsight a kombinuje ho s modulem Particle Analysis Program. Cílem je umožnit dávkové měření velikosti, hmotnosti a objemu mikroplastických částic přímo z chemických map získaných z IR mapování, včetně vizualizace statistických výsledků.

Použitá metodika a instrumentace

Součástí řešení je:

• Software AMsolution s volitelným modulem Particle Analysis Program pro analýzu částic z mapovacích dat.
• Volitelná funkce High-Speed Mapping Program pro rychlé mapování vzorků.
• Držák PF (Particle Filter Holder) udržující membránový filtr (PTFE nebo SUS) v rovině pro přesné zaměření a minimalizaci deformací.
• Výpočet hmotnosti a objemu na základě logaritmické relační rovnice: log10(M)=b·log10(S)+a, kde a=–1,12 a b=1,14 stanovené na základě 4390 částic z 35 lokalit v Japonsku (Water Research, 2024).

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace modulu Particle Analysis umožňuje:

• Dávkové vyhodnocení parametrů jednotlivých částic (hlavní a vedlejší osa, plocha).
• Automatický výpočet hmotnosti a objemu dle teoretického modelu.
• Interaktivní přehled výsledků v tabulkách a grafech (horizontální diagramy, histogramy, barevné zobrazení rozložení komponent).
• Možnost filtrování podle tvaru (např. vyloučení vláken přes poměr stran).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda zrychluje a zpřesňuje kvantifikaci mikroplastů ve vodních a průmyslových vzorcích. Export výsledků do CSV a generování reportů usnadňuje integraci do QA/QC procesů a environmentálních studií.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry vývoje:

• Integrace umělé inteligence pro automatické rozpoznávání různých polymerů.
• Zrychlení mapování a rozšíření na kombinovanou IR/Raman analýzu.
• Využití přenosných mikroskopů pro terénní měření.
• Rozšíření metodiky na další typy kontaminantů a nanočástice.

Závěr

Rozšíření AIMsight/AIRsight o Particle Analysis Program představuje komplexní řešení pro kvantifikaci mikroplastů. Kombinace přesné instrumentace, robustních výpočetních modelů a uživatelsky přívětivého softwaru přináší výrazné zrychlení analýzy a spolehlivost výsledků.

Reference

Tomoya Kataoka, Yota Iga, Rifqi Ahmad Baihaqi et al. Geometric relationship between the projected surface area and mass of a plastic particle. Water Research. 2024;261:122061.