GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Comprehensive profiling of plastic polymers using pyrolysis coupled to GC-MS

Aplikace | 2025 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
GC/MSD, GC/SQ, Pyrolýza
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Thermo Fisher Scientific, Frontier Lab

Souhrn

Význam tématu


Pyrolytická plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (Py-GC-MS) představuje klíčový nástroj pro charakterizaci plastových polymerů včetně mikroplastů v životním prostředí a průmyslové analytice. Umožňuje simultánní kvalitativní i kvantitativní analýzu různých polymerů bez náročné předúpravy vzorku, což zkracuje čas analýzy a zvyšuje spolehlivost výsledků.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo demonstrovat možnost jednorázové identifikace a kvantifikace dvanácti nejběžnějších typů polymerů (PE, PP, PS, PVC, PET, PC, PU, Nylon 6, Nylon 66, PMMA, SBR, ABS) v rámci jediného běhu GC-MS. Současně byla metoda ověřena na plastovém odpadu odebraném na Středozemním moři.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky (0,5–4 µg polymeru rozmíchané v CaCO3) byly analyzovány na spalovacím pyrolyzéru EGA/PY-3030D (Frontier Laboratories) s autosamplerem AS-2020E a plynovém chromatografu Thermo Scientific TRACE 1610 GC vybaveném kolonkou TraceGOLD TG-5SILMS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm) a split/splitless injektorem iConnect-SSL. Jako nosný plyn sloužil helium, teplotní program pece: 40 °C (2 min) → 280 °C (20 °C/min, 10 min) → 320 °C (40 °C/min, 15 min). Detekce probíhala na ISQ™ 7610 single quadrupole MS v režimu EI (29–350 m/z). Pyrolytická teplota byla nastavena na 600 °C. Kalibrace byla provedena na standardní sadě 12 polymerů s pěti body (0,2–4,0 mg) v duplikátu.

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda vykázala lineární odezvu pro všechny polymery s koeficientem determinace R2 > 0,99 a průměrným rozptylem kalibračního faktoru < 10 % RSD. LOD se pohybovaly od 0,22 do 17,3 µg, LOQ od 0,67 do 52,4 µg. Opakovatelnost absolutních ploch dosahovala RSD < 15 % (n = 9). Vzorky z pláže obsahovaly především PE, dále PMMA, Nylon 66 či PP, potvrzené softwarovým porovnáním spekter v Chromeleon CDS a F-Search MPs. V jednom vzorku byl navíc detekován neznámý pyrolyzát odpovídající tetrafluorethylenu, identifikovaný jako PTFE nebo FEP.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a přímá analýza pevných i kapalných organických vzorků bez složité přípravy.
  • Současná kvalitativní i kvantitativní identifikace až 12 druhů polymerů.
  • Vysoká citlivost, krátká doba analýzy (40 min) a vynikající opakovatelnost.
  • Možnost aplikace v environmentálním monitoringu, QA/QC v chemickém a potravinářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření knihoven pyrolýzních produktů a aditiv, nasazení vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie a automatizovaných workflow pro vyšší propustnost. Integrace Py-GC-MS s datově orientovanými platformami a umělou inteligencí umožní pokročilou analýzu heterogenních vzorků a online monitorování znečištění.

Závěr


Studie potvrdila, že Py-GC-MS je spolehlivou a univerzální technikou pro komplexní profilaci plastových polymerů v jednom běhu GC-MS. Metoda nabízí robustní kvantifikaci i identifikaci s minimální přípravou, což je klíčové pro environmentální a průmyslovou analytiku.

Reference


  1. Frias J.P.G.L., Nash R. Microplastics: Finding a consensus on the definition. Marine Pollution Bulletin 2019;138:145–147.
  2. European Chemical Agency (ECHA). Hot topics: microplastics; 2022.
  3. NOAA. Microplastics; 2022.
  4. Schnurr R.E.J. et al. Reducing marine pollution from single-use plastics: A review. Marine Pollution Bulletin 2018;137:157–171.
  5. Xanthos D., Walker T.R. International policies to reduce plastic marine pollution from single-use plastics: A review. Marine Pollution Bulletin 2017;118(1–2):17–26.
  6. Thompson R.C. et al. Plastics, the environment and human health: Current consensus and future trends. Phil. Trans. R. Soc. B 2009;364(1526):2153–2166.
  7. United States. Microbead-Free Waters Act of 2015. PL 114-114; 2015.
  8. Huang Z., Hu B., Wang H. Analytical methods for microplastics in the environment: A review. Environ. Chem. Lett. 2022;21(1):383–401.
  9. Białek M., Fryga J. Copolymerization of ethylene with selected vinyl monomers catalyzed by group 4 metal and vanadium complexes: A short review. Polymers 2021;13(24):4456.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software Copyright © 2023 Frontier Laboratories Ltd. What are microplastics? Microplastics (MPs) are tiny plastic particles that measure less than five millimeters across. They result from the breakdown of larger commercial plastic…
Klíčová slova
frontier, frontiersss, ssssplitless, splitlesslab, labpyrolysis, pyrolysisamount, amountarea, areapeak, peakmps, mpssampler, samplersample, sampletic, ticcapro, capromicroplastics, microplasticsstyrene
Automated PY-GCMS Workflow for the Qualitative and Quantitative Analysis of Microplastics in Environmental Samples
Automated PY-GCMS Workflow for the Qualitative and Quantitative Analysis of Microplastics in Environmental Samples Alan Owens, Andy Sandy, Yoshiyuki Okamura; Ruth Marfil-Vega Shimadzu Scien�fic Instruments, Columbia, MD 1. Introduction 3b. Sample Prep Millions of tons of plastic from food packaging…
Klíčová slova
pyrolyzates, pyrolyzatesshot, shotpyrolyzer, pyrolyzerabs, abscharacteris, characterismicroplas, microplasquadruplet, quadrupletstyrene, styrenepolymers, polymersdetermined, determinedpyrolyzate, pyrolyzatequantitative, quantitativereten, retentons, tonscyclopentanone
Sustainability: Challenges in Polymer characterization and applications of Pyrolysis-GC/MS
Dr. Michael Soll – Frontier Laboratories Europe 12.11.2024 Hotel Don Giovanni Prague Frontier Laboratories, Ltd. Company profile ◼ founded August 12, 1991 ◼ Located in Koriyama, Fukushima, Japan ◼ 55 Employees (incl. 11 outside Japan) ◼ Office: Japan (HQ and…
Klíčová slova
zone, zonetic, ticsediment, sedimentdefective, defectivepvc, pvcabs, absthioglycolate, thioglycolateyellow, yellowoffshore, offshorepyrolyzates, pyrolyzatesadditive, additiveega, egawhite, whiteyellowing, yellowingstyrene
Analysis of Microplastics in Roadside Debris by Py-GC-MS
GC-MS GCMS-QP™2020NX Application News Analysis of Microplastics in Roadside Debris by Py-GC-MS Hitomi Tsujihata User Benefits  Pyrolysis-GC-MS and F-Search MPs 2.0 software enable qualitative and quantitative analysis of multiple microplastics in environmental samples individually.  Reduces operator workload by…
Klíčová slova
sbr, sbrreal, realquantitative, quantitativesample, samplespectrum, spectrumroad, roadpmma, pmmapet, petanalysis, analysishitomi, hitomitsujihata, tsujihatauamp, uamproads, roadscalibration, calibrationseas
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.