بازیافت ریزپلاستیک‌ها بر پایه نوع پلیمر ممکن شد

با گسترش ریزپلاستیک‌ها، فرآیند بازیافت این محصولات با شناسایی نوع پلیمر به کار رفته در آن‌ها صورت می‌گیرد که از اهمیت فراوانی برخوردار است.

کد خبر: ۹۹۹۶۶۵

پنجشنبه - ۱۲ اسفند ۱۴۰۰ / March 03, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، روند بررسی ریزپلاستیک‌ها طی سه فرآیند مجـزا صورت می‌گیرد که شامل جمع‌آوری نمونـه، جداسازی ریزپلاستیک‌ها و شناسـایی نـوع پلیمـر نمونه است. به طـور معمـول دو مرحلـه ابتـدایی این فرآیند توسط نوع نمونه تعیین می‌شود.

چالش جداشدن ریزپلاستیک‌ها از دیگر مواد

فارغ از نوع آنالیز، ماتریس نمونه ممکن است چالش‌زا باشد، زیرا ریزپلاستیک‌ها باید از سایر مواد طبیعی مانند بافت‌های گیاهی، چیتین، سـیلیکا و سایر مواد معدنی جدا شـوند کـه ایـن فرآینـد بـا توجه به ساختار مواد، نیازمند بهره‌گیری از فرآیند‌هایی مانند جداسازی چگالی، اصلاح آنزیمی و یا اسیدشویی است.

در نهایت می‌تـوان ریزپلاستیک‌های تفکیک‌شـده را مـورد شناسـایی قرار داد که فرآیند شناسایی هم تا حد زیادی بـه تجهیـزات آزمایشـگاهی موجـود و موضـوع پژوهشی مورد بررسی پژوهشگر مربوط می‌شود.

مشخصـه‌یابی

در سـال‌های اخیـر بـا توسـعه پـژوهش بـر میکروپلاستیک‌ها، روش‌های مشخصـه‌یابی آنهـا نیز بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مشخصه‌یابی ریزپلاسـتیک‌ها تـا پـیش از ایـن بـه توصیف فیزیکـی ذرات محـدود می‌شـد.

بررسـی ویژگی‌هایی مانند اندازه، رنگ، شکل و مقاومـت در برابر حرارت می‌توانست تا حدی به شناسـایی ریزپلاستیک کمک کند. بدون شک، این روش‌هـا با خطا‌های فراوانی همراه بوده است و بـه همـین دلیل، پژوهشگران به سمت روش‌های کمی‌تـر در بررسی ریزپلاستیک‌ها سوق پیدا کرده‌انـد.

بهره‌گیری از کروماتوگرافی

در حـال حاضر، روش‌های نوینی برای تشخیص نوع پلیمـر مطرح شده است که بسیار مورد اقبال قرار گرفته است.

یکی از روش‌هایی که از آن برای شناسایی پلیمر‌های موجود در محیطزیست استفاده می‌شود، کروماتوگرافی گازی جفت‌شده با طیف‌سنجی جرمی است که از تخریب حرارتی کنترل‌شده برای تبدیل نمونه‌های جامد به پایرولیز‌ها استفاده می‌کند که توسط کروماتوگرافی گازی از هم تفکیک شـده و سـپس توسط طیف‌سنجی جرمی شناسایی می‌شوند.

اغلب پلیمرهـا محصـولات پـایرولیزی منحصربـه‌فردی را از خود به جا می‌گذارند که امکان بررسـی هم‌زمان چندین پلیمر را فراهم می‌کند. در نتیجـه، این روش می‌تواند انواع مختلف پلیمر را تشـخیص داده و جرم آن‌ها را در نمونه تخمین بزند.

امکان بررسی در ابعاد نـانومتری

یکی از مزایای اصلی این روش، امکان بررسی ریزپلاستیک‌ها حتی در ابعاد نـانومتری اسـت. بـا این حال روش پایرولیز و کروماتوگرافی بـه دلیـل تخریب حرارتی ساختار نمونه منجـر بـه از دسـت رفﺘﻦ داده‌های ریخت‌شناسی نمونه می‌شود. روش‌های بهتر شناسـایی سـاختار پلیمـر بـدون از دسـت دادن خـواص ریخت‌شناسـی، طیف‌نگاری‌های نوری ماننـد رامـان و FTIR اسـت.

تـاکنون مقـالات متعـددی شناسـایی ریزپلاستیک‌های ۱۰ تا ۲۰ میکرومتری با طیف‌سنجی و تا ۱ میکرومتری با طیف‌سنجی رامان را گزارش کرده‌اند. در سـاده‌ترین حالـت، هـر دو ایـن روش‌هـا از اندازه‌گیری نقطه‌ای بـرای تحلیـل ذرات اسـتفاده می‌کنند و در صورتی که ذرات، بزرگ و سهل‌الوصول باشند، به‌سرعت می‌توانند نوع پلیمر را شناسایی کنند.

با این حال، ممکن است انتخاب دستی ذرات، بی‌طرفانه نباشد و ریزپلاستیک‌ها بـه‌صورت نادرست طبقه‌بندی شوند. برای ذرات با ابعاد کوچک‌تر از ۵۰۰ میکرون، جداسازی دستی ریزپلاسـتیک‌ها بـه کمـک فیلـتر صورت می‌گیرد کـه انـدازه‌گیری نقطـه‌ای نـوری روی آن انجام می‌شود.