PlastiTrax® QC Kit
| Deuterierte Polymere | deuteriertes Polystyrol dPS | deuteriertes Polyethylene |
Eine zuverlässige und reproduzierbare Mikroplastikanalyse erfordert robuste Qualitätskontrollmaßnahmen. Zur Erhöhung der analytischen Präzision verwenden wir deuterierte Polymer-Fragmente (dPE und dPS) als internen Standard zur Qualitätssicherung. Aufgrund ihres einzigartigen Spektrums, sowohl im Infrarot- als auch Raman-Spektrum, lassen sich diese eindeutig von Umweltmikroplastik unterscheiden, wodurch sie sich ideal für Wiederfindungsraten-Bewertungen, Kontaminationsüberwachung und automatisierte Qualitätskontrollprozesse eignen.
Durch die Zugabe einer Tablette mit einer definierten Anzahl an dPS und dPE-Partikeln zu realen Proben kann die Wiederfindungsrate für jede Messung automatisch bestimmt werden, ohne zusätzlichen Aufwand. Aufgrund ihrer hohen Ähnlichkeit zu konventionellem PS und PE hinsichtlich Dichte und Form sind diese optimal geeignet, um die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Mikroplastikanalysen zu verbessern.
Optischer Vergleich von Polystyrol (PS) und
deuteriertem Polystyrol (dPS)
Die Abbildung zeigt die 50–100 µm Fraktion von Polystyrol (PS) und deuteriertem Polystyrol (dPS), aufgenommen mit einem optischen Mikroskop auf einer Goldfolie. Beide Fragmente erscheinen optisch identisch in Größe, Form und Kontrast, was ihre enge physikalische Ähnlichkeit verdeutlicht. Erst durch spektroskopische Analysen lässt sich dPS eindeutig von herkömmlichem PS unterscheiden, was es zu einem idealen internen Standard für Qualitätskontrollmaßnahmen macht.
Spektrale Unterschiede FT-IR für PS und dPS
Obwohl Polystyrol (PS) und deuteriertes Polystyrol (dPS) im optischen Mikroskop identisch erscheinen, zeigen sie signifikante spektrale Unterschiede. Diese Unterschiede resultieren aus der Isotopenmarkierung, bei der Wasserstoff (¹H) in PS durch Deuterium (²H) in dPS ersetzt wird. Dadurch verschieben sich die CH-Schwingungen in niedrigere Wellenzahlen und treten als CD-Schwingungen auf. Diese charakteristische Verschiebung ermöglicht eine eindeutige spektrale Identifizierung von dPS und macht es zu einem idealen internen Standard für die Mikroplastikanalyse.
Spektrale Unterschiede FT-IR für PE und dPE
Analog zu PS und dPS zeigen auch Polyethylen (PE) und deuteriertes Polyethylen (dPE) identische physikalische Eigenschaften bei gleichzeitig deutlicher spektraler Unterscheidbarkeit. Die CH-Streckschwingungen im Bereich oberhalb von 2800 cm⁻¹ werden durch den Isotopenaustausch in CD-Schwingungen verschoben, die in einem niedrigeren Wellenzahlbereich auftreten. Damit lässt sich dPE zuverlässig von umweltbasiertem PE differenzieren – eine Voraussetzung für den Einsatz als interner Standard in der FT-IR-basierten Mikroplastikanalyse.
Spektrale Unterschiede Raman
Das gleiche Phänomen zeigt sich auch im Raman-Spektrum. Während konventionelles Polystyrol (PS) deutliche CH-Schwingungen aufweist, sind diese im deuterierten Polystyrol (dPS) durch CD-Schwingungen in niedrigeren Wellenzahlen ersetzt. Diese spektrale Verschiebung ermöglicht eine klare Differenzierung zwischen PS und dPS und macht dPS zu einem idealen internen Standard für die Mikroplastikanalyse mit Raman-Spektroskopie.
Herstellung dPS Fragmente
| Synthese | Bulkpolymerisation | Kryomühle
Die Synthese von deuteriertem Polystyrol (dPS) erfolgt durch thermisch initiierte radikalische Polymerisation des Monomers Styrene-d8, unter Verwendung eines Radikalstarters, jedoch ohne Crosslinker oder Additive. Dieser Prozess entspricht exakt der industriellen Herstellung von konventionellem Polystyrol (PS). Nach der Polymerisation entsteht ein dPS-Block, der anschließend in einer Kryomühle gemahlen wird, um Fragmente zu erzeugen. Diese Fragmente werden schließlich in verschiedene Größenkategorien gesiebt, wodurch die Partikelsuspensionen für weitere Anwendungen gewonnen werden.
QC Kit mit dPS und/oder dPE
Wie üblich sind die dPS und dPE-Fragmente in unseren PlastiTrax®-Tabletten in den vier verschiedenen Größenfraktionen erhältlich. Jede Tablette enthält eine präzise definierte Partikelanzahl, die individuell bestimmt wird und sich im Bereich von 50 bis 150 Partikeln pro Tablette befindet. Diese standardisierten Tabletten ermöglichen eine einfache Anwendung, zuverlässige Qualitätskontrolle und eine präzise Wiederfindungsbewertung in der Mikroplastikanalyse.