Analysis of Plastic Pellets (Carriers for Water Treatment) Using FTIR and EDX

Význam tématu

Plastové pelety se široce využívají jako nosiče mikroorganismů při biologickém čištění odpadních vod. Zajišťují efektivní odstraňování organické zátěže, avšak existuje riziko uvolňování mikroplastů do životního prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo srovnat chemické složení neužitých a použitých plastových pelet pomocí kombinace FTIR a EDX a identifikovat možné změny, kontaminanty či projevy opotřebení po provozu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byl použit:

• FTIR: systém IRTracer™-100 s příslušenstvím Quest ATR (diamantová prizma), rozlišení 4 cm-1, 100 akumulací, detektor DLATGS, apodizační funkce Happ–Genzel. Měření proběhlo na povrchu i na příčném řezu vzorků bez další předúpravy.
• EDX: spektrometr EDX-8000 s rentgenovou lampou Rh, napětí 50 kV (Al–U) a 15 kV (C–Sc), automatické řízení proudu, vakuová atmosféra, průměr analýzy 10 mm, integrační čas 100 s, bez filtru.

Hlavní výsledky a diskuse

• FTIR: Povrch pelat je směsí polyethylenu a celulózy, u nepoškozených i použitých vzorků; příčný řez dvou skupin vykazuje čistý polyethylen.
• EDX: Hlavní prvky jsou v obou skupinách obdobné. Ve vzorcích neužitých pelet byl detekován stopový prvek fosfor (P), který chybí u použitých, což naznačuje možnou přítomnost aditiv nebo kontaminantů, jež se během provozu ztrácejí.

Přínosy a praktické využití metody

FTIR a EDX umožňují rychlou kvalitativní a polo-kvantitativní analýzu organických a anorganických složek plastových nosičů v čistírnách odpadních vod. Metody usnadňují detekci nežádoucích kontaminantů a sledování opotřebení aditiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s mikroskopickými technikami (SEM) a spektrálními metodami (GC–MS) pro detailní charakterizaci degradace plastů.
• Online monitorování stavu nosičů v reálném čase a detekce mikroplastů na výstupu čistírny.
• Rozšíření aplikace na různé typy polymerních materiálů používaných v environmentálních a průmyslových procesech.

Závěr

Kombinace FTIR a EDX se ukázala jako účinný nástroj pro rychlou analýzu plastových pelet. Studie nepotvrdila zásadní změny v základním složení po použití, ale umožnila identifikovat stopové kontaminanty a projevy opotřebení nosičů.