Sample Preparation Method and FTIR Analysis Method for Microplastics Sampled from Rivers

Význam tématu

Microplastics jsou jemné plastové částice o velikosti do 5 mm, které se v posledních letech staly významným zdrojem znečištění vodních ekosystémů. Jejich monitorování a analýza degradace je klíčová pro hodnocení environmentálních dopadů a pro tvorbu srovnatelných dat na národní i mezinárodní úrovni.

Cíle a přehled studie

Studie popisuje postup odběru mikroplastů z řek v prefektuře Kjóto, metodiku přípravy vzorků pro eliminaci nečistot a gravitační separaci a následnou analýzu pomocí FTIR spektrometrie Shimadzu IRSpirit. Cílem je ukázat jednoduchý a reprodukovatelný protokol pro hodnocení degradace plastů v přírodním prostředí.

Použitá metodika a instrumentace

• Odběr vzorků: zařízení Albatross (Pirika Inc.), ponoření do toku na 3 minuty, sběr suspenze.
• Příprava vzorku: prostoupení sítky 2 mm a 0,1 mm, chemické očištění 30 % H2O2 (100 ml, 60 °C, doba 3 dny), promytí vodou, přidání 150 ml roztoku NaI 5,3 mol l−1, gravitační separace (7 h), sběr supernatantu.
• FTIR analýza: přístroj IRSpirit FTIR s QATR-S diamantovým prizmatem, detektor DLATGS, rozlišení 4 cm−1, 45 skenů, rozsah 4000–600 cm−1, apodizační funkce SqrTriangle. Pro identifikaci degradovaných plastů byla využita uv-damaged plastics library z balíčku Plastic Analyzer.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukázala charakteristické absorpční pásy O-H okolo 3400 cm−1 a C=O okolo 1750 cm−1, což indikuje oxidativní degradaci polyethylenu (PE) po dlouhodobé UV expozici. Výskyt signálu kolem 1050 cm−1 poukazuje na možnou silikátovou kontaminaci zachycených částic.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednoduchý a standardizovaný protokol pro přípravu vzorku zajišťuje vysokou přesnost a reprodukovatelnost dat.
• FTIR-ATR analýza umožňuje rychlé určení stupně degradace plastů bez nutnosti expertní interpretace.
• Metoda je vhodná pro environmentální monitoring, výzkum i QA/QC procesy v laboratořích a průmyslové analýze.

Budoucí trendy a možnosti využití

Do budoucna lze rozšířit spektrální knihovny degradovaných plastů, automatizovat odběrové a vyhodnocovací kroky a integrovat mikrospkopické techniky pro detailní charakterizaci velikosti a strukturálních vlastností mikroplastů.

Závěr

Navržená metoda kombinuje efektivní přípravu vzorku s citlivou FTIR spektroskopií ATR a umožňuje spolehlivě detekovat a hodnotit degradaci mikroplastů ve vodních prostředích. Protokol je snadno aplikovatelný bez vysokých nároků na odborné zázemí.

Reference

• R. Fuji. IRSpirit Fourier Transform Infrared Spectrophotometer Sample Preparation Method and FTIR Analysis for Microplastics Sampled from Rivers, Shimadzu Corporation, First Edition: Feb. 2021