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2020OEM機械設計技術研討會云會議
測試測量

“無處藏身”的塑料微粒

  2020年05月19日  

  市場上的各種產品和包裝中廣泛存在塑料微粒。這些身材極小、肉眼看不見的微粒會通過各種渠道進入環境,進而導致嚴重的污染。

  丹麥技術研究所(DTI,丹麥奧爾胡斯)開展了一項研究,鑒定丹麥生活污廢水和雨水排水系統中的塑料微粒污染程度,以及經過污水處理能夠濾除多少塑料微粒。

  DTI選用雷尼紹inVia? Qontor?共焦顯微拉曼光譜儀是因為它能夠高度自動化且高效地檢測含有塑料微粒的樣本。

這得益于inVia光譜儀的諸多基本特性。

最值得一提的是
  采用光學顯微鏡下的大面積拼圖發現顆粒,通過平臺自動移動到每個顆粒的中心進行批量拉曼測量,以及使用LiveTrack?實時聚焦追蹤技術自動聚焦分布不均勻的顆粒。

  DTI生命科學部門的Nielsen博士說:“inVia Qontor共焦顯微拉曼光譜儀的運行速度超快,這保證了它能夠獲取環境樣本中自然分布的數千個顆粒的化學信息。盡管在制備樣本時事先清除了其中的沙子和有機物,但是污廢水和雨水中的絕大多數微粒都不是塑料。因此必須逐一檢測樣本中的數千個顆粒,才能獲取有效的統計結果。

  inVia Qontor共焦顯微拉曼光譜儀能夠在夜間運行檢測,節省許多寶貴的時間。inVia光譜儀的化學表征功能極全,能夠應用于所有生命科學相關領域,分析藥物、塑料、木器涂料、細菌、組織或油墨等各種樣本。”

  DTI開發并實施了一種用于量化污廢水中的塑料微粒的技術,并使用這項技術在兩家丹麥污水處理廠成功證明:通過污水處理能夠濾除至少99%的塑料微粒。

  DTI還進一步開發了一項檢測方案,用于準確區分細小的輪胎、瀝青和有機物顆粒 — 使用同一項技術進行所有檢測,無需人工干預制備樣品。

這項組合技術

  目前被用來量化丹麥多地的雨水中的塑料微粒和橡膠微粒。如下圖所示,圖中顯示的是光譜儀識別出的所有尺寸大于10 μm的顆粒,并按顆粒類型分類,分別用不同的顏色標記,其中所有非塑料顆粒以黑色顯示。

  在光譜儀檢測的4000多個顆粒中,只有33個顆粒的光譜與11種最常用塑料的參考光譜匹配,由此可以看出仔細徹底地采樣是十分必要的。

  上圖中的四幅插圖給出了四個不同類型塑料顆粒的光譜,并分別顯示了與之匹配的參考光譜:
  橙色:聚四氟乙烯
  綠色:聚對苯二甲酸乙二醇酯(聚酯)
  紅色:聚乙烯
  青色:聚丙烯

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