Identificación rápida y simple de microplásticos mediante Microscopía infrarroja JASCO

Los desechos plásticos en el medio marino se han convertido en una seria preocupación en los últimos años, afectando la salud y la seguridad y los ecosistemas ambientales. Según el Ministerio de ambiente, se han encontrado microplásticos en fauna marina como peces, moluscos, aves, tortugas, etc., sal, agua de grifo y embotellada, polvo ambiental y miel.

Los microplásticos se definen generalmente como partículas de menos de 5 mm. Son partículas de plástico menores a 5mm hasta tamaños tan pequeños que son imperceptibles. Son producto de la degradación de los residuos plásticos. Los plásticos de tamaño nanométrico pueden pasar a través de las membranas celulares. Pueden causar:

• Desordenes de alimentación y reproducción.

• Alteraciones en el metabolismo energético.

• Cambios en la fisiología hepática, etc.

Se está investigando activamente la cantidad, el tipo de plástico y el impacto en el ecosistema natural. Se supone que estos plásticos, que son difíciles de observar a simple vista, se originan a partir de aditivos en cosméticos, como limpiadores faciales, pastas dentales o de la ruptura de materiales plásticos más grandes durante largos períodos de deriva en los océanos.

La microscopía IR es una herramienta de evaluación rápida y eficaz para identificar y caracterizar los microplásticos en el agua. Usando microscopía IR, los microplásticos se pueden medir sin un pretratamiento elaborado, y el tipo de plástico se puede identificar fácilmente usando las bases de datos FTIR. Además, utilizando imágenes IR, es posible calcular la relación de distribución y medir el tamaño de partícula.

Cincinelli A. et al. (2017) utilizaron esta técnica para identificar la naturaleza quimica de distintos fragmentos microscópicos en el agua de la antártica. De manera más reciente hay estudios que indican que las Mascarillas quirúrgicas pueden ser una fuente potencial de contaminación por microplásticos en el escenario COVID-19 (Aragaw, T. A., 2020).

Resultados

La figura 2 muestra los espectros obtenidos mediante la medición de imágenes de infrarrojos con resultados de búsqueda en la base de datos, la figura 3 es la imagen microscópica del área medida y la figura 4 es la imagen química creada a partir de los picos de la banda clave indicados por flechas rojas y verdes.

Como resultado de la búsqueda en la base de datos, se encontró que los plásticos en la imagen del microscopio son poliestireno (PS) y tereftalato de polietileno (PET). También se detectó un pico de teflón en el espectro, que provenía del filtro de muestreo de teflón. La distribución de cada componente plástico se mostró mediante la creación de una imagen química de grupos funcionales clave.

Figura 2. Resultados de búsqueda de espectros y bases de datos representativos.

Conclusión

Se identificaron dos tipos diferentes de plásticos mediante la medición de imágenes IR.

Actualmente, los microplásticos se definen generalmente como partículas de menos de 5 mm, pero también se requiere el análisis de microplásticos en tamaños aún más pequeños. La medición con microscopía IR  se recomienda típicamente para partículas de más de 10 µm, y la microscopía Raman es más efectiva para partículas menores de 10 µm.

JASCO ha desarrollado un práctico accesorio llamado marco IQ que puede medir exactamente la misma área observada de manera fácil y rápida con microscopios IR y Raman; se espera que la combinación de estas técnicas analíticas complementarias se convierta en una metodología de análisis eficaz.

Fuente:

• Aragaw, T. A. (2020). Surgical face masks as a potential source for microplastic pollution in the COVID-19 scenario. Marine Pollution Bulletin, 159, 111517.

• Cincinelli, A., Scopetani, C., Chelazzi, D., Lombardini, E., Martellini, T., Katsoyiannis, A., & Corsolini, S. (2017). Microplastic in the surface waters of the Ross Sea (Antarctica): occurrence, distribution and characterization by FTIR. Chemosphere, 175, 391-400.

• Ministerio del Ambiente, Perú. (n.d). ¿Que son los Microplásticos?.,

• Morillo, C. (n.d). Microplastics Identification by IR Imaging Measurement. JASCO Inc.