Analyzing Colored Microplastics with the Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging System

Význam tématu

Znečištění mikroplasty patří mezi nejzávažnější environmentální problémy. Barevné mikroplasty se vyskytují v řadě výrobků a barviva mohou narušit identifikaci běžnými metodami, zejména Ramanovou spektroskopií. Přesná a efektivní analýza barevných částic je klíčová pro pochopení jejich distribuce a dopadu v ekosystémech.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je ukázat, že Agilent 8700 Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging System dokáže spolehlivě detekovat a identifikovat barevné mikroplasty z polyethylentereftalátu (PET) bez vlivu přidaných barviv. Studie porovnává identifikaci hnědých, bílých a modrých PET částic.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: mechanické rozdrcení barevných PET lahví (hnědá, bílá, modrá) a suspenze v absolutním ethanolu.
• Depozice: nanesení 10 μl suspenze na nízkého emisivity reflektivní sklo a odpaření rozpouštědla.
• Instrumentace: Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System s Clarity softwarem; automatizovaný pracovní postup pro detekci a spektrální analýzu.
• Knihovna: Microplastics Starter 2.0 v Clarity a interní referenční spektrální kolekce.

Hlavní výsledky a diskuse

• Více než 95 % částeček hnědého, bílého a modrého PET bylo správně identifikováno.
• Vysoká kvalita shody: hnědý PET 76,6 %; bílý PET 89,7 %; modrý PET 84,9 % částic s vysokou důvěrou.
• Vizualizace pomocí viditelné a infračervené kamery usnadnila určování velikosti, tvaru a polohy částic.
• Spektrální překrytí ukázalo, že barviva nemají zásadní vliv na IR signál PET, což eliminuje nutnost vytváření speciálních knihoven pro barviva.

Přínosy a praktické využití metody

• Plně automatizovaný workflow šetří čas a snižuje riziko lidské chyby.
• Jednoduché nastavení bez potřeby optimalizace parametrů pro jednotlivá barviva.
• Vhodné pro rutinní analýzu mikroplastů v ekologických a průmyslových vzorcích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy na další polymerní typy a barvy.
• Implementace strojového učení pro rychlejší a přesnější klasifikaci částic.
• Integrace do monitorovacích sítí pro sledování distribuce mikroplastů v životním prostředí.

Závěr

Agilent 8700 LDIR je spolehlivé a efektivní řešení pro analýzu barevných PET mikroplastů. Metoda odstraňuje omezení spojená s barvivy v Ramanově spektroskopii a umožňuje rychlou, přesnou a plně automatizovanou identifikaci.

Reference

• 1. OECD. Global Plastic Waste Set to Almost Triple by 2060. 2022.
• 2. Schymanski D. et al. Analysis of Microplastics in Drinking Water. Anal. Bioanal. Chem. 2021.
• 3. Nava V. et al. Raman Spectroscopy for the Analysis of Microplastics. Appl. Spectrosc. 2021.
• 4. Käppler A. et al. Analysis of Environmental Microplastics by Vibrational Microspectroscopy. Anal. Bioanal. Chem. 2016.
• 5. Lenz R. et al. Critical Assessment of Visual Identification of Marine Microplastic Using Raman Spectroscopy. Mar. Pollut. Bull. 2015.
• 6. Primpke S. et al. Reference Database Design for Automated Analysis of Microplastic Samples Based on FTIR. Anal. Bioanal. Chem. 2018.
• 7. De Frond H., Rubinovitz R. μATR-FTIR Spectral Libraries of Plastic Particles for Microplastics Analysis. Anal. Chem. 2021.