Kỹ thuật TED-GC/MS xác định vi nhựa

TED-GC/MS kết hợp phân tích nhiệt trọng trường (TGA) và xác định ngoại tuyến có chọn lọc các sản phẩm phân hủy, giúp phân tích vi nhựa một cách hiệu quả cao với khả năng phát hiện mạnh mẽ hơn và cung cấp thêm nhiều thông tin bổ sung.

Vi nhựa được tìm thấy trên toàn thế giới trong các hệ thống nước, trong đất, trong không khí và trong động vật, bao gồm cả những loài mà chúng ta sử dụng làm nguồn thực phẩm. Nguồn gốc của vi nhựa rất đa dạng và nhiều mặt. Hệ quả là, các đặc tính và đặc điểm của vi nhựa về kích thước, hình dạng vĩ mô và cấu trúc hóa học rất phong phú.

Việc xác định chính xác vi nhựa trong các mẫu phức tạp là một thách thức. Thực hiện phân tích một cách hiệu quả cho đến nay vẫn là điều gần như không thể. Các phương pháp phân tích quang phổ thường dựa trên việc tách biệt các hạt riêng lẻ hoặc cụm hạt và định danh bằng các kỹ thuật dựa trên hiển vi, dẫn đến việc đánh giá số lượng và kích thước hạt. Phân tích này được hỗ trợ bởi phần mềm xử lý dữ liệu, nhưng kết quả thu được thường là phép ngoại suy từ 1-2% số hạt trong mẫu và không hữu ích cho việc xác định hàm lượng khối lượng theo yêu cầu của các cơ quan quản lý.

Các phương pháp dựa trên nhiệt phân dựa vào việc phân hủy nhiệt vật liệu polymer (và nền mẫu) kết hợp với việc xác định bằng GC/MS các dấu hiệu phân hủy polymer cụ thể để định danh và định lượng (hàm lượng khối lượng). Hạn chế của phương pháp GC/MS nhiệt phân cổ điển nằm ở lượng mẫu khiêm tốn chỉ vài mg: Các mẫu dạng hạt, không đồng nhất đòi hỏi lượng mẫu đại diện lớn hơn để tạo ra kết quả chính xác. Tuy nhiên, lượng mẫu lớn hơn lại dẫn đến nhiễm bẩn và quá tải hệ thống phân tích.

Trong phương pháp TED-GC/MS, các bước nhiệt phân và phân tích đã được tách biệt, cho phép phân tích lượng mẫu lớn hơn đáng kể (lên đến 100 mg) mà không gây quá tải hoặc nhiễm bẩn hệ thống.

Quá trình nhiệt phân được thực hiện trong cân TGA bên trong lò nung TGA. Trong quá trình TGA, các sản phẩm phân hủy nhiệt được đẩy ra khỏi lò và chuyển đến một vật liệu hấp phụ.
Trong bước quy trình thứ hai và riêng biệt, vật liệu hấp phụ được chuyển sang hệ thống phân tích TD-GC/MS.
Các dấu hiệu phân hủy polymer được giải hấp nhiệt trong thiết bị TD và được chuyển sang hệ thống GC/MS để xác định.
Phiên bản GERSTEL ChromIdent Pyro-Edition cho phép xử lý dữ liệu đơn giản và hiệu quả ngay cả đối với các hỗn hợp và nền mẫu phức tạp dựa trên việc xác định các dấu hiệu polymer cụ thể.