塑料微粒分析
关于塑料微粒
什么是微塑料?
根据定义，直径小于5mm的聚合物颗粒称为微塑料(MP)颗粒。根据它们的起源，它们又被进一步细分为初级粒子和次级粒子。在河床、北极冰层、天然肥料、土壤甚至饮用水中都发现了显著数量的mpp。在过去的几十年里，微塑料甚至进入了人类的食物链。简而言之，无处不在的塑料微粒对我们的环境构成了巨大的挑战。
微塑料从何而来?微塑料是如何影响我们的?
微塑料颗粒可分为初级颗粒和次级颗粒。初级MP颗粒(mpp)是专门为工业用途生产的颗粒，例如化妆品中的脱皮颗粒。
次级mpp是由宏观塑料部件的物理、生物和化学降解形成的，是释放到环境中的微颗粒的主要来源。它们主要是由处理不当的塑料废物降解、轮胎磨损和合成纺织品洗涤形成的。
虽然对海洋生物的威胁已基本了解，但目前还无法评估其全部程度。然而，海洋生物和鱼类的吸收会导致微塑料污染人类食物链。由于mpp可能含有有问题的增塑剂，也可能吸附其他有机污染物，其长期影响是相当不可预测的。
如何分析微塑料
如何分析和检测微塑料?
虽然光学显微镜是检测微塑料的一种基本方法，但这种方法并不能提供识别所涉及的聚合物所需的化学信息。然而，这一鉴定对于调查发现的微塑料的影响和来源至关重要。出于这个原因，微塑料专家正在转向与机器学习评估工具相结合的微ft - ir成像。因此，粒子的完整表征是可能的，人为错误被消除，并获得可靠的，可重复的结果。
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:
化学分析通常从液体样品开始，根据其来源进行不同的制备。该样品被过滤到红外透明基板上，并通过FT-IR成像测量其整体，以捕获过滤器上存在的所有颗粒。然后用一个强大的机器学习算法自动分析化学图像。
FT-IR显微镜是微塑料研究中最常见的方法。工作流程非常简单，结果提供高精度，最重要的是，可靠性。特别是焦平面阵列探测器的FT-IR成像是最先进的解决方案。如果您想了解更多关于我们的FT-IR仪器设置，请查看我们的FT-IR显微镜。
为什么FT-IR成像用于微塑料分析?
FT-IR成像的优势
红外(IR)辐射与微塑料颗粒相互作用，产生特征红外吸收模式。然后用这些图案来识别粒子。如果你想赶上FT-IR的基础知识，点击这里。
到目前为止，FT-IR的最大优点是其卓越的可靠性和易于应用。任何种类的塑料颗粒(深色的，填充的，荧光的，…)都可以进行分析，只需最少的用户努力。
真正的成像探测器释放了FT-IR的潜力
但是，当你将FT-IR与焦平面阵列(FPA)探测器结合使用时，事情就变得非常有趣了。结果是非常强大的成像工具，能够将微塑料分析简化到常规水平。要了解傅立叶变换红外光谱成像，点击这里。
它可以归结为一种完全自动化的方法，可以容忍过滤器上的大量污染(例如来自沉积物)，而不会对测量结果产生任何负面影响。最终，FT-IR成像确保没有粒子未被检测到，提供最大的可靠性和测量速度。
微塑料的秘密在于硬件和软件的正确组合
除了分析方法外，该软件对分析微塑料至关重要。传统上，微塑料光谱参考库和提供统计分析的大小，数量和身份。但是这样的图书馆所能提供的是有限的。如果你需要一个非常可靠和稳健的分析，你必须大大增加谱库中的光谱数量，这大大减慢了分析速度。
但是，为了使微塑性分析可扩展和常规化，数据分析必须变得更快，最重要的是，更智能。在时间紧迫的情况下，使用庞大的图书馆是不现实的。这就是为什么研究人员开发了使用机器学习的新方法，它充分利用了化学成像的巨大潜力。
在这里，不是单独检查每个光谱的身份，而是直接处理整个FT-IR图像。智能算法一次分析整个FT-IR图像，使分析速度更快，甚至更可靠。为了将其推向市场，布鲁克与Purency提供端到端的微塑料解决方案，涵盖高工作量实验室和研究人员的仪器和软件分析。
微塑料的FT-IR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赖于FT-IR成像。这样做的原因是一个直接，简单的工作流程，以及无与伦比的可靠性，速度和精度，是由该技术提供。在下面，我们将提供对实验室分析基础的更深入的见解。
步骤1:样品制备
采样后，根据污染源的污染程度，可能需要进行预处理，然后过滤到兼容的过滤材料中。雷竞技网页版像饮用水这样非常干净的样品通常直接过滤到合适的过滤器上。但是像海水、河流沉积物或土壤这样的环境样本可能含有沙子或植物物质，必须在FT-IR分析之前准备好。
为了去除较大的非微粒，需要使用多个不同大小的过滤器。这些较大的粒子稍后用宏观分析傅立叶变换红外光谱仪比如ALPHA II。在此之后，用不同浓度的盐溶液处理样品，这称为密度分离。在这个过程中，沙子和其他非塑料颗粒沉到底部，之后可以很容易地去除。
但更复杂的样本，比如鱼或贻贝呢?这样的样品需要一个复杂的处理，以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。
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。当然，也有其他可用的材料，如硅、聚四氟乙烯或镀金聚碳酸酯过滤雷竞技网页版器，它们都有明显的优点和缺点。然而，由于氧化铝过滤器已成为FT-IR分析微塑料的标准，我们也将在我们的网站和视频中遵守这些标准。
步骤#3:FT-IR成像分析
在三种可用的FT-IR测量模式(透射、反射和ATR)中，透射最适合快速、轻松的分析。为什么?ATR是一种基于接触的方法，颗粒会粘在晶体上，需要用户清洁，因此不适合自动化。在反射中，较厚的粒子很难测量，并产生光谱伪影，使其不太可靠。最后，在传输方面的分析是非接触式并且会给予良好的光谱在很短的时间内。
步骤4:粒子分类和数据评估
机器学习在微塑料分析中的应用正在增加。有了它，研究人员找到了一种可靠的方法，使数据评估对任何人来说都很容易使用。遵循最佳实践，布鲁克与Purency合作推广微塑料探测器(MPF)。MPF是一种软件，可以在几分钟内自动分析微塑料样品的整个FT-IR图像。它产生了一个全面的统计数据，所有颗粒存在于过滤器和分类他们的数量，身份和大小。只需点击一下。
分类算法是由不同微塑料专家评估的真实世界数据训练的。简而言之，它将他们的综合知识带入你的实验室，触手可及。因此，Microplastics Finder是微塑料样品常规分析的最佳工具，也是未来标准化最有希望的候选者之一。其目标是保证世界各地不同实验室、研究人员和分析机构之间的可比性，彻底消除人为偏见。
