Problematika plastů a mikroplastů v FTIR analýze půd
Loading...
Date
Authors
Stanislavová, Veronika
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Fragmentácia plastov na mikroplasty spôsobuje, že vznikajúce mikročastice sú ľahšie distribuovateľné, a môžu tak kontaminovať životné prostredie. Posledné roky narastá záujem o výskum mikroplastov v pôdnom systéme, za využitia rôznych metodických prístupov. Táto práca sa zameriava na analýzu mikroplastov v pôde, za využitia metódy infračervenej spektroskopie s Fourierovou transformáciou (FTIR) pomocou techník ATR (zoslabený úplný odraz) a DRIFT (difúzna reflektancia). Cieľom práce bolo určiť vhodnosť metódy pre identifikáciu mikroplastov v pôdach. Pracovalo sa s plastami polyetyléntereftalát (PET), poly-3-hydroxybutyrát (PHB) a kyselinou polymliečnou (PLA). V prvej časti experimentálnej analýzy boli plasty zmiešané v rôznych koncentráciách s tromi odlišnými modelovými pôdami. Získané dáta z merania boli použité na štatistické vyhodnotenie. Druhá časť merania bola zameraná na sledovanie zmien v spektrách vzoriek reálnej pôdy s PET, po vystavení vzorky degradačným podmienkam. Po vyhodnotení spektier vzoriek z modelovej a reálnej pôdy bolo možné potvrdiť prítomnosť funkčných skupín odpovedajúcich jednotlivým polymérom. Použité techniky boli po interpretácií výsledkov merania vyhodnotené ako nevhodné, pre kvalitatívne stanovenie PLA. Vyhodnotenie výsledkov merania vzoriek s obsahom PET a PHB potvrdilo presnosť metódy FTIR (ATR aj DRIFT) v analýze mikroplastov, prítomných v rôznych typoch pôdy.
Microplastics are formed as the result of the fragmentation of plastics. The microparticles are easier to distribute and thus can contaminate the environment. Recently, there has been an increasing interest in the research of microplastics present in the soil system, using different methodologies. The focus of this thesis is the analysis of microplastics in soil using infrared spectroscopy – ATR (attenuated total reflectance) and DRIFT (diffuse reflectance) techniques. This work aimed to evaluate the suitability of the method for the identification of microplastics in soils. Polymers such as polyethylene terephthalate (PET), poly-3-hydroxybutyrate (PHB) and polylactic acid (PLA) were used. In the first part of experimental analysis were microplastics mixed in different concentrations with 3 different types of model soils. The obtained infrared spectra of samples of mixtures (model soil and plastics) were used for statistical evaluation. The second part of the measurement was focused on the monitoring of changes in the spectra of real soils spiked with PET, after exposure to the degradation. After the interpretation of infrared spectra of samples of plastics with real and model soil, it was possible to confirm the presence of the functional groups of each polymer. Based on the measurements, the used techniques were evaluated as inappropriate for the qualitative determination of PLA. The results of the experimental part confirm the accuracy of FTIR (both ATR and DRIFT) for the analysis of microplastics in soil for samples containing PET and PHB.
Microplastics are formed as the result of the fragmentation of plastics. The microparticles are easier to distribute and thus can contaminate the environment. Recently, there has been an increasing interest in the research of microplastics present in the soil system, using different methodologies. The focus of this thesis is the analysis of microplastics in soil using infrared spectroscopy – ATR (attenuated total reflectance) and DRIFT (diffuse reflectance) techniques. This work aimed to evaluate the suitability of the method for the identification of microplastics in soils. Polymers such as polyethylene terephthalate (PET), poly-3-hydroxybutyrate (PHB) and polylactic acid (PLA) were used. In the first part of experimental analysis were microplastics mixed in different concentrations with 3 different types of model soils. The obtained infrared spectra of samples of mixtures (model soil and plastics) were used for statistical evaluation. The second part of the measurement was focused on the monitoring of changes in the spectra of real soils spiked with PET, after exposure to the degradation. After the interpretation of infrared spectra of samples of plastics with real and model soil, it was possible to confirm the presence of the functional groups of each polymer. Based on the measurements, the used techniques were evaluated as inappropriate for the qualitative determination of PLA. The results of the experimental part confirm the accuracy of FTIR (both ATR and DRIFT) for the analysis of microplastics in soil for samples containing PET and PHB.
Description
Citation
STANISLAVOVÁ, V. Problematika plastů a mikroplastů v FTIR analýze půd [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Chemie a technologie ochrany životního prostředí
Comittee
doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Jiří Kučerík, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jaromíra Chýlková, CSc. (člen)
prof. Ing. Jozef Krajčovič, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Mergl, CSc. (člen)
Date of acceptance
2021-08-23
Defence
Studentka prezentovala klíčové výsledky své bakalářské práce. Poté byly předneseny posudky vedoucí práce a oponenta. Oponent měl na studentku několik otázek, které byly zodpovězeny a byla kolem nich vedena širší diskuze i s ostatními členy komise. Studentka prokázala dobrou orientaci v dané problematice. Na závěr se komise shodla na konečném hodnocení obhajoby.
Otázky z diskuze:
prof. Chýlková: Kolikrát byl měřen každý vzorek? Jaká byla reprodukovatelnost měření?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení