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RAMAN µ-Spektroskopie

Raman-Spektroskopie zur Charakterisierung von Mikroplastik

Was ist Raman-Spektroskopie?
Raman-Spektroskopie ist eine lichtbasierte Analysemethode zur Bestimmung der molekularen Zusammensetzung eines Analyten. Dabei wird ein kleiner Teil des eingestrahlten Laserlichts inelastisch gestreut – abhängig von den Molekülbindungen der Probe. Das resultierende Raman-Spektrum wirkt wie ein molekularer Fingerabdruck und ermöglicht die präzise Identifikation des Stoffes.

Warum eignet sich Raman für Mikroplastik?
Die Methode ist nicht-destruktiv, erfordert kaum Probenvorbereitung und ist unempfindlich gegenüber Wasser – ein großer Vorteil bei Umweltproben. In Kombination mit einem Mikroskop (μ-Raman) lassen sich Partikel mit einer Größe von unter 1 µm ortsaufgelöst analysieren. So können Mikro- und Nanoplastikpartikel direkt auf Filtermaterialien chemisch und physikalisch charakterisiert werden.

Wie läuft eine typische Messung ab?
Zunächst wird die Filteroberfläche optisch gescannt, um potenzielle Partikel zu lokalisieren. Anschließend wird an den jeweiligen Koordinaten das Raman-Signal gemessen. Moderne Systeme kombinieren Partikelerkennung, Spektrenerfassung und automatische Auswertung zu einem effizienten Workflow. Alternativ können Mapping- oder Imaging-Verfahren eingesetzt werden, um größere Areale abzudecken.

Grenzen und Herausforderungen:

• Geringe Signalintensität: Raman-Streuung ist ein seltener Effekt. Eine Erhöhung der Messdauer oder Laserleistung kann zwar das Signal verbessern, birgt jedoch das Risiko der Partikelschädigung.

• Fluoreszenzinterferenzen: Eigenfluoreszenz von Partikeln oder Matrixbestandteilen kann das Raman-Signal überlagern. Abhilfe schaffen hier z. B. Laser mit längerer Wellenlänge oder gezieltes Photobleaching.

• Begrenzter Durchsatz: Bei sehr vielen Partikeln stößt auch die automatisierte Analyse an zeitliche Grenzen. Sub-Sampling und statistische Extrapolationen sind daher oft notwendig.