Mikroplastikler Nelerdir?

Tanıma göre, çapı 5 mm'den az olan polimer parçacıklarına mikroplastik (MP) parçacıklar denir. Ayrıca kökenlerine bağlı olarak birincil ve ikincil parçacıklara ayrılırlar. Nehir yataklarında bulunurlar, kuzey kutbu buzu, doğal gübreler, topraklar ve hatta içme suyu gözle görülür miktarda MP gösterir. Son yıllarda, mikroplastikler insan besin zincirine girmenin yolunu bile buldular. Kısacası, mikroplastik parçacıkların her yerde bulunması onları çevremiz için muazzam bir zorluk haline getirir.

Mikroplastikler Nereden Geliyor? Mikroplastikler Bizi Nasıl Etkiler?

Mikroplastik parçacıklar birincil ve ikincil parçacıklar olarak kategorize edilebilir. Birincil MP partikülleri (MPP'LER), örneğin kozmetik ürünlerdeki soyma partikülleri gibi endüstriyel kullanım için özel olarak üretilmiş olanlardır.

İkincil MPP'LER, makroskopik plastik parçaların fiziksel, biyolojik ve kimyasal bozulmasıyla oluşur ve çevreye salınan mikro parçacıkların ana kaynağıdır. Esas olarak yanlış atılmış plastik atıkların bozulması, lastik aşınması ve sentetik tekstillerin yıkanmasıyla oluşurlar.

Deniz yaşamına yönelik tehdit çoğunlukla anlaşılsa da, şu anda tam kapsamı değerlendirilememektedir. Bununla birlikte, deniz organizmaları ve balıklar tarafından alım, insan besin zincirinin mikroplastiklerle kirlenmesine yol açar. Npp'ler sorunlu plastikleştiriciler içerebileceğinden ve diğer organik kirleticileri de emebileceğinden, uzun vadeli etkiler oldukça öngörülemez.

Mikroplastikler Nasıl Analiz Edilir ve Tespit Edilir?

Işık mikroskobu, mikroplastikleri tespit etmek için temel bir yöntem olsa da, yaklaşım, ilgili polimerleri tanımlamak için gerekli kimyasal bilgiyi sağlamaz. Ancak bu tanımlama, bulunan mikroplastiklerin etkisini ve kökenini araştırmak için hayati öneme sahiptir. Bu nedenle mikroplastik uzmanları, makine öğrenimi değerlendirme araçlarıyla birlikte µ-FT-IR görüntülemeye yöneliyorlar. Sonuç olarak, parçacıkların tam karakterizasyonu mümkündür, insan hatası ortadan kaldırılır ve güvenilir, tekrarlanabilir sonuçlar elde edilir.

Mikroplastikleri Analiz Etmenin en iyi Yolu Nedir?

Mikroplastik analizinin tipik iş akışı:

Mikroplastik analizinde yer alan temel adımlar. Numuneler önce kökenlerine göre hazırlanmalı, ardından alüminyum oksit gibi uygun filtreler kullanılarak filtrelenmeli, ardından FT-IR görüntüleme ile ölçülmeli ve son olarak makine öğrenimi kullanılarak değerlendirilmelidir.

Kimyasal analiz genellikle kökenine bağlı olarak farklı hazırlanmış bir sıvı numune ile başlar. Bu numune, IR saydam bir substrat üzerine süzülür ve filtrede bulunan tüm parçacıkları yakalamak için FT-IR görüntüleme ile bütünüyle ölçülür. Kimyasal Görüntü daha sonra sağlam bir makine öğrenimi algoritması ile otomatik olarak analiz edilir.

FT-IR mikroskopisi, mikroplastik araştırmalarda bulunan en yaygın yaklaşımdır. İş akışı süper basittir ve sonuçlar yüksek hassasiyet ve hepsinden önemlisi güvenilirlik sağlar. Özellikle odak düzlemi dizi dedektörleri ile FT-IR görüntüleme son teknoloji çözümdür. FT-IR cihaz kurulumumuz hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, FT-IR mikroskoplarımıza bir göz atın.

Mikroplastik analizi için neden FT-IR görüntüleme?

FT-IR Görüntülemenin Güçlü Yönleri

Kızılötesi (IR) radyasyon, mikroplastik parçacıklarla etkileşime girerek karakteristik IR absorpsiyon modelleri oluşturur. Bu desenler daha sonra parçacıkları tanımlamak için kullanılır. FTIR'IN temellerini öğrenmek istiyorsanız, buraya tıklayın.

FT-Ir'nin açık ara en büyük avantajı, olağanüstü güvenilirliği ve kolay uygulanmasıdır. Her türlü plastik parçacık (koyu renkli, dolgulu, floresan,...) minimum kullanıcı çabası gerektiren analiz edilebilir.

Gerçek görüntüleme dedektörleri FT-ır'nin potansiyelini ortaya çıkarır

Ancak - FTIR'I bir Odak düzlemi dizisi (FPA) dedektörüyle birleştirdiğinizde işler gerçekten ilginç hale gelir. Sonuç, mikroplastik analizini rutin seviyelere basitleştirebilen çok güçlü bir görüntüleme aracıdır. FT-IR görüntüleme hakkında bilgi edinmek için buraya tıklayın.

Bu, ölçüm sonuçları üzerinde herhangi bir olumsuz etki yaratmadan filtre üzerindeki (örneğin bir tortudan) çok fazla kontaminasyonu tolere edebilen tam otomatik bir yaklaşıma bağlıdır.

Sonuç olarak, FT-IR görüntüleme, her bir parçacığın tespit edilmesini sağlayarak maksimum güvenilirlik ve ölçüm hızı sağlar.

Mikroplastiklerin sırrı, donanım ve yazılımın doğru kombinasyonudur 

Analitik yöntemin yanı sıra yazılım, mikroplastikleri analiz etmek için çok önemlidir. Bilindiği üzere, mikroplastikler spektral referans kütüphaneleridir ve boyut, sayı ve kimliğin istatistiksel analizini sağlar. Ancak bu tür kütüphanelerin neler sunabileceği konusunda bir sınır vardır. Çok güvenilir ve sağlam bir analize ihtiyacınız varsa, kütüphane içindeki spektrum sayısını büyük ölçüde artırmanız gerekir, bu da analizi önemli ölçüde yavaşlatır.

Ancak mikroplastik analizi ölçeklenebilir ve rutin hale getirmek için veri analizinin daha hızlı ve hepsinden önemlisi daha akıllı hale gelmesi gerekir. Büyük kütüphaneleri kullanmak, zaman esas olduğunda pratik değildir. Bu nedenle araştırmacılar, kimyasal görüntülemenin sınırsız potansiyelini tam olarak kullanan makine öğrenimini kullanan yeni yöntemler geliştirdiler.

Burada, her spektrumu kimliği açısından ayrı ayrı kontrol etmek yerine, tüm FTIR görüntüsü hemen işlenir. Akıllı algoritma, tüm FT-IR görüntüsünü bir kerede analiz ederek büyüklük analiz sıralarını daha hızlı ve daha da güvenilir hale getirir. Bunu pazara sunmak için Bruker, yüksek iş yüküne sahip laboratuvarlar ve araştırmacılar için enstrümantasyon ve yazılım analizini kapsayan uçtan uca mikroplastik çözüm sağlamak için Aciliyetle bir araya geldi.

Mikroplastik Parçacıkların FTIR Analizi Kılavuzu 

Daha önce de belirttiğimiz gibi, dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar ve mikroplastik uzmanları FT-IR görüntülemeye güveniyor. Bunun nedeni, teknolojinin sunduğu eşsiz güvenilirlik, hız ve hassasiyetin yanı sıra basit, kolay iş akışıdır. Aşağıda, laboratuardaki analizin temelleri hakkında daha derin bilgiler vereceğiz.

Adım # 1: Numune Hazırlama

Bir numune alındıktan sonra, kaynaktan gelen kontaminasyona bağlı olarak ön işleme tabi tutulması gerekebilir ve daha sonra uyumlu filtre malzemelerine süzülür. İçme suyu gibi çok temiz numuneler genellikle doğrudan uygun bir filtreye süzülür. Ancak okyanus suyu, nehir tortuları veya toprak gibi çevresel örnekler kum veya bitki materyali içerebilir ve FT-IR analizinden önce hazırlanmalıdır.

Daha büyük, mikro olmayan parçacıkları gidermek için birden fazla, farklı boyutta filtre kullanılır. Bu daha büyük parçacıklar daha sonra ALFA II gibi mikroskobik FT-IR spektrometreleri ile analiz edilir. Bundan sonra, numuneler yoğunluk ayrımı olarak adlandırılan farklı konsantrasyonlarda tuz çözeltileri ile işlem görür. İşlem sırasında kum ve diğer plastik olmayan parçacıklar dibe çöker ve daha sonra kolayca çıkarılabilir.

Peki ya balık veya midye gibi daha karmaşık örnekler? Bu tür numuneler, incelemeden sonra kalan tüm organik maddeleri uzaklaştırmak için karmaşık bir işleme ihtiyaç duyar. Genellikle, enzimatik sindirimler, asidik veya alkali işlem filtrelemeden önce gerçekleştirilir.

Adım # 2: Filtreleme 

Daha önce alüminyum oksit filtrelerin mikroplastik analizi için en iyi seçim olduğundan bahsetmiştik. Ancak elbette, hepsinin farklı avantajları ve dezavantajları olan silikon, PTFE veya altın kaplamalı polikarbonat filtreler gibi başka malzemeler de mevcuttur. Bununla birlikte, alüminyum oksit filtreler mikroplastiklerin FTIR analizi için standart haline geldiğinden, web sitemizde ve videolarımızda da bu standartlara uyacağız.

Adım # 3: FT-IR Görüntüleme Analizi

Mevcut üç ölçüm modundan FT-IR (iletim, yansıma ve ATR) iletimi, hızlı ve sorunsuz bir analiz için en uygun olanıdır. Niçin? Temasa dayalı bir yöntem vardır ve parçacıklar kristale yapışabilir, bu da kullanıcının onu temizlemesini gerektirir ve bu da onu otomasyon için uygun hale getirmez. Yansımada, daha kalın parçacıkların ölçülmesi ve spektral eserler üretmesi zordur, bu da onu daha az güvenilir hale getirir. Son olarak, iletimdeki analiz temassızdır ve kısa sürede iyi spektrumlar verecektir.

Adım # 4: Parçacık Sınıflandırması ve Veri Değerlendirmesi

Mikroplastiklerin analizinde makine öğreniminin kullanımı artmaktadır. Bununla araştırmacılar, veri değerlendirmesini herkes için kullanımı kolay hale getirmenin güvenilir bir yolunu buldular. En iyi uygulamaların ardından Bruker, Mikroplastik Bulucuyu (MPF) tanıtmak için Purency ile birlikte çalıştı. MPF, mikroplastik numunelerin tüm FTIR görüntülerini birkaç dakika içinde otomatik olarak analiz eden bir yazılımdır. Filtrede bulunan tüm parçacıkların kapsamlı bir istatistiğini verir ve bunları sayı, kimlik ve boyuta göre sınıflandırır. Hepsi sadece tek bir tıklama ile mümkündür.

Sınıflandırma algoritması, farklı mikroplastik uzmanları tarafından değerlendirilen gerçek dünya verileri ile eğitilmiştir. Kısacası, size onların birleşik bilgilerini laboratuvarınıza ve parmaklarınızın ucuna getirir. Bu nedenle, Mikroplastik Bulucu, mikroplastik numunelerin rutin analizi için en uygun araçtır ve gelecekteki standardizasyon için en umut verici adaylardan biridir. Amaç, dünyadaki farklı laboratuvarlar, araştırmacılar ve analitik enstitüler arasındaki karşılaştırılabilirliği garanti etmek ve insan önyargısını tamamen ortadan kaldırmaktır.

Mikroplastik Analizörler 

FT-IR Mikroskoplar 

FT-IR mikroskoplarında, nitrojen içermeyen yüksek hassasiyetli ve odak düzlemi dizi görüntüleme dedektörleri sağlayarak tartışmasız inovasyon lideriyiz.

FT-IR Rutin Spektrometreler 

Herhangi bir uygulama için sağlam, yüksek performanslı rutin FT-IR spektrometreleri tedarik ediyoruz. Kompakt tezgah üstü sistemler veya özel araştırma ekipmanları.

Raman Mikroskopları

Raman mikroskoplarımız basit ama etkili bir yol gösterici ilkeye bağlıdır: Raman mikroskopisi mümkün olduğunca basit, kesinlikle verimli ve uygun fiyatlı olmalıdır.