微塑料分析

每月发现微型塑料的地方列表变得更长,这使得对微塑料污染的分析是具有挑战性但非常重要的任务。

关于微塑料

什么是微塑料?

根据定义,直径小于5 mm的聚合物颗粒称为微塑料(MP)颗粒。根据它们的起源,它们进一步细分为主要和次级粒子。它们在河床,北极冰,天然肥料,土壤甚至饮用水中都发现了明显的MPP。在过去的几十年中,微塑料甚至已经进入了人类食物链。简而言之,微塑料颗粒的普遍性使它们成为我们环境的巨大挑战。

微塑料从何而来?微塑料如何影响我们?

微塑料颗粒可以分类为一级和次级颗粒。主要的MP颗粒(MPP)是专门为工业用途生产的,例如化妆品中的剥离颗粒。必威东盟体育

次级MPP是由宏观塑料部位的物理,生物学和化学降解形成的,是释放到环境中的微粒的主要来源。它们主要是由不当处理塑料废物,轮胎磨损和合成纺织品的洗涤而形成的。

尽管对海洋生物的威胁大多是被理解的,但目前无法评估其全部范围。然而,海洋生物和鱼类的摄取导致微塑料对人类食物链的污染。由于MPP可能包含有问题的增塑剂,并且还可以吸附其他有机污染物,因此长期影响是不可预测的。

了解如何使用FT-IR显微镜分析微塑料。

如何分析微塑料

如何分析和检测微塑料?

尽管光学显微镜是检测微塑料的基本方法,但该方法并未提供确定涉及聚合物的必要化学信息。然而,这种识别对于研究发现的微塑料的影响和起源至关重要。由于这个原因,微型专家正在与机器学习EVLAUTION工具结合使用µ-ft-IR成像。结果,可以完全表征颗粒,消除人为错误,并获得可靠,可再现的结果。

分析微塑料的最佳方法是什么?

微塑料分析的典型工作流程:

微塑料分析涉及的基础步骤。必须首先根据其来源制备样品,然后使用适当的过滤器(如氧化铝)进行过滤,然后通过FT-IR成像测量,最后对使用机器学习进行评估。

化学分析通常以液态样品的形式开始,该液态根据其起源而不同。将该样品过滤到IR-Transparent底物上,并通过FT-IR成像以整体测量,以捕获过滤器上存在的所有颗粒。然后,通过健壮的机器学习算法自动分析化学图像。

FT-IR显微镜是微型研究中最常见的方法。工作流程非常简单,结果提供了很高的精度,最重要的是可靠性。尤其是焦距平面阵列检测器的FT-IR成像是最新的解决方案。如果您想进一步了解我们的FT-IR仪器设置,请查看我们的FT-IR显微镜。

为什么要进行微塑料分析的FT-IR成像?

FT-IR成像的优势

红外(IR)辐射与微塑料颗粒相互作用,从而产生特征性的IR吸收模式。然后将这些模式用于识别粒子。如果您想赶上FT-IR的基础知识, 点击这里。

到目前为止,FT-IR的最大好处是其出色的可靠性和易于应用。可以分析任何类型的塑料颗粒(深色,填充,荧光,...),需要最少的用户工作。

真正的成像探测器解锁了FT-IR的潜力

但是 - 当您将FT-IR与焦距阵列(FPA)探测器相结合时,事情变得非常有趣。结果是非常强大的成像工具能够简化微塑料分析到常规水平。学习关于FT-IR成像, 点击这里。

它归结为一种完全自动化的方法,该方法可以忍受过滤器上的许多污染(例如,从沉积物中),而不会对测量结果产生任何负面影响。最终,FT-IR成像可确保没有粒子保持未被发现,从而提供最大的可靠性和测量速度。

微塑料的秘诀是硬软件和软件的正确组合

除了分析方法外,该软件对于分析微塑料至关重要。传统上,微塑料光谱参考文献并提供了大小,数量和身份的统计分析。但是,这种图书馆可以提供的限制。如果您需要非常可靠且可靠的分析,则必须大大增加库中的光谱数量,从而大大减慢了分析。

但是,为了使微型分析可扩展和常规,数据分析必须变得更快,最重要的是更聪明。当时间至关重要时,使用巨大的图书馆根本不切实际。这就是为什么研究人员开发了使用机器学习的新方法,从而充分利用了化学成像的巨大潜力。

在这里,不用单独检查每个频谱是否有其身份,而是立即处理整个FT-IR图像。智能算法立即分析整个FT-IR图像,使分析顺序更快,更可靠。为了将其投放市场,布鲁克与纯净为了提供和端到端的微型塑料解决方案,涵盖了高工作负载实验室和研究人员的仪器和软件分析。

了解为什么FPA检测器对FT-IR成像是微型分析中的金标准。
由马丁·洛德(MartinLöder)博士和克里斯蒂安·拉福尔(Christian Laforsch)教授领导的团队维持了德国领先的微型塑料分析实验室之一。
西班牙河床的沉积物样品的微观图像。长长的黑色纤维清晰可见。分析将由ATR-FT-IR进行,而无需进一步的样品准备。

FT-IR微塑料分析指南

微塑料颗粒的FT-IR分析指南

我们已经提到,世界各地的研究人员和微塑料专家都依靠FT-IR成像。这样做的原因是该技术提供的直接,简单的工作流程以及该技术提供的无与伦比的可靠性,速度和精度。在下文中,我们将提供对实验室分析基础知识的更深入的见解。

步骤#1:样本准备

采用样品后,它可能必须进行预处理,具体取决于来自源的污染,并且已被过滤至兼容的申请人材料。必威手机客户端通常将饮用水(例如饮用水)的样品直接过滤到合适的过滤器上。但是,诸如海水,河流沉积物或土壤之类的环境样品可能包含沙子或植物材料,必须在FT-IR分析之前准备。

为了去除较大的非微粒颗粒,使用了截然不同的滤波器。这些较大的颗粒后来通过宏观分析FT-IR光谱仪像Alpha II一样。此后,将样品用不同浓度的盐溶液处理,称为密度分离。在此过程中,沙子和其他非塑料颗粒沉入底部,然后可以轻松地去除。

但是,像鱼或贻贝这样的更复杂的样品呢?这样的样品需要一种复杂的处理来去除解剖后留下的所有有机物。通常,在过滤之前进行酶消化,酸性或碱性处理。

在海滩上发现中塑性塑料并进行分类以进行FT-IR分析。

步骤#2:过滤

我们之前提到,氧化铝过滤器是微塑料分析的最佳选择。但是,当然还有其他可用的材料,例如硅,PTFE或涂有金色的聚必威手机客户端碳酸酯过滤器,它们都具有明显的优势和缺点。但是,由于氧化铝过滤器已成为微塑料分析的标准,因此我们还将遵守网站和视频中的这些标准。

氧化铝滤清器,装有微塑料。

步骤#3:FT-IR成像分析

在FT-IR(传输,反射和ATR)传输的三种Avilalbe测量模式中,最适合快速无忧的分析。为什么?好吧,ATR是一种基于接触的方法,粒子可以粘在需要用户清洁的晶体上,从而使其不适合自动化。在反射中,较厚的颗粒很难测量并产生光谱伪影,从而使其可靠性降低。最后,传输中的分析是非接触式并会给予好的光谱在短时间内。

FT-IR成像分析后相同的微型滤波器。

步骤#4:粒子分类和数据评估

在微塑料分析中使用机器学习正在上升。有了它,研究人员找到了一种可靠的方法来使数据评估易于使用。遵循最佳实践,布鲁克(Bruker)与Purency合作促进微型塑料查找器(MPF)。MPF是一种软件,可以在几分钟内自动分析微型样品的整个FT-IR图像。它产生了过滤器上所有粒子的全面统计数据,并根据数字,身份和大小对它们进行分类。所有这些只需点一下。

分类算法经过由不同微型专家评估的现实世界数据进行了培训。简而言之,它将他们的合并知识带入实验室和指尖。因此,微塑料查找器是对微塑料样品进行常规分析的最佳工具,也是将来标准化的最有希望的候选者之一。目的是确保世界各地的不同实验室,研究人员和分析界的可比性,从而完全促进人类的偏见。

微塑料查找器的粒子统计数据。