Datenbank des MikAlp Projekts
Vergleich partikelbasierter Analysenmethoden zur Mikroplastikcharakterisierung
Verschiedene Techniken bei der Charakterisierung von Mikroplastik
Vergleich verfügbarer Methoden
Für die Untersuchung von Mikroplastikpartikeln stehen verschiedene analytische Methoden zur Verfügung, die jeweils auf unterschiedlichen physikalisch-chemischen Prinzipien beruhen. Die Verfahren FTIR-Imaging, Raman-Spektroskopie und Field-Flow Fractionation (FFF) kommen dabei häufig zum Einsatz und unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Anforderungen an die Probe, der erzielbaren Informationsdichte sowie der detektierbaren Partikelgrößen.
Jede dieser Methoden bringt spezifische Stärken, aber auch Einschränkungen mit sich. Während FTIR- und Raman-Spektroskopie primär zur chemischen Identifikation von Partikeln auf Filtern eingesetzt werden, ermöglicht FFF eine flüssigphasengestützte Trennung und Fraktionierung nach Partikelgröße – häufig in Kombination mit weiteren Detektionssystemen.
Je nach Fragestellung – etwa der Fokus auf Polymeridentität, Partikelgrößenverteilung, Nachweisgrenzen oder morphologische Informationen – kann eine einzelne Methode oder eine Kombination mehrerer Verfahren sinnvoll sein. Die Auswahl des Analysenverfahrens sollte daher stets individuell und zielgerichtet erfolgen. Die nachfolgende Tabelle dient als strukturierter Vergleich dieser drei Verfahren und unterstützt die methodische Entscheidungsfindung im Rahmen von Mikroplastikanalysen.
Methode
Prinzip
Anwendung
Größenbereich
Probenzustand
Chemische Identifizierung
Stärken
Limitationen
Automatisierung
Optische Bildgebung
Raman Spektroskopie
Inelatische Lichtstreuung (Raman effect)
Chemische Identifizierung von Partikeln
~1 µm bis >100s µm
(bis nm Bereich)
fest (auf Filter/Slide)
Ja
- Hohe räumliche Auflösung
- Funktioniert mit dunklen Partikeln
- Fluoreszenz
- Optische Partikelidentifizierung vor Detektion
- Langsamer für große Partikelmengen
Möglich
FTIR Spektroskopie
Infrarot Absorption (molekulare Schwingungen)
Chemische Identifizierung von Partikeln
>10 – >100 µm (down to ~5 µm with focal methods)
fest (auf Filter/Slide)
Ja
Nicht-destruktiv, Automatisierte Analysen (FPA), Breite spektrale Information, Keine Fluoreszenz |
- Niedrigere räumliche Auflösung
- Limitierte Detektion für dunkle Partikel
Meist verwendet
Ja
Field-Flow Fractionation
Größen-basierte Auftrennung in einem Field-Flow
Separierung und Größenauftrennung vor der Analyse
~10 nm to ~2 µm (Systemabhängig) |
Suspension in Flüssigkeit
Nein (benötigt Kopplung zu Detektor)
Exzellent für submikron Partikel
Kopplung mit unterschiedlichen Detektoren möglich
- Keine direkte chemische Identifizierung
- Benötigt flüssige aufkonzentrierte Proben
Möglich
Nein