Cómo analizar microplásticos en el agua

Los microplásticos, definidos como pequeñas piezas de plástico generalmente menores de 5 mm, se están volviendo omnipresentes en nuestras vidas diarias: se pueden encontrar en productos cotidianos, en nuestra comida, e incluso han sido detectados en la sangre. A pesar de su presencia creciente en nuestro planeta, actualmente se sabe muy poco sobre los efectos de los microplásticos en los humanos y el medio ambiente. Pero sabemos que sus niveles van a aumentar en los próximos años. Esto hace que la investigación sea esencial para comprender los efectos que la exposición a los microplásticos tendrá en humanos, animales y el mundo que nos rodea.

Métodos para detectar microplásticos en el agua

La presencia de microplásticos en el agua es un área de interés particular, planteando preocupaciones de seguridad no solo para nuestra agua potable, sino también por el daño que pueden causar a la vida marina. Actualmente, hay dos pasos principales que a menudo se emplean para identificar la presencia y características de microplásticos en el agua.

Primero, la filtración ayuda a extraer los microplásticos del agua. El tamaño de poro del filtro elegido dependerá del tamaño de los microplásticos de interés. Al pasar un volumen específico de agua a través del filtro, se recogerán los plásticos y estarán listos para su análisis.

Se puede utilizar microscopía óptica para captar imágenes de las partículas y obtener información sobre su tamaño, mientras que técnicas de espectroscopía vibracional como la espectroscopía Raman pueden identificar el tipo de polímero. Las tecnologías de dispersión de luz, como la difracción láser, también pueden ayudar en el análisis del tamaño de partículas en suspensión.

Con tanto el tamaño como la identidad química de las partículas, podemos obtener una imagen más completa de los microplásticos presentes, de dónde pueden haber venido y adónde podrían terminar en nuestro entorno.

Por qué importa el tamaño de las partículas de microplásticos

Los microplásticos se clasifican ampliamente como partículas que van de 1 µm a 5 mm de tamaño, convirtiéndose en nanoplásticos cuando el tamaño de las partículas es inferior a 1 µm. Estos luego se dividen en dos tipos principales. Los microplásticos primarios son aquellos que entran al ambiente en su tamaño original, como las fibras lavadas de la ropa sintética. Los microplásticos secundarios se forman por la fragmentación de objetos de plástico más grandes, como bolsas o botellas que no han sido correctamente eliminadas.

Ambos tipos contribuyen sustancialmente a la cantidad de microplásticos en el medio ambiente, por lo que es importante entender y minimizar ambos puntos de entrada. El tamaño de las partículas también puede afectar cómo se desplazan por el entorno, como en el aire o en la corriente cuando están en agua. Cuando llega a un humano o animal, el tamaño puede afectar la probabilidad de que entren en el organismo y dónde en el cuerpo podrían terminar.

Comparación de técnicas de análisis

Actualmente existe una amplia gama de técnicas disponibles para el análisis de microplásticos, lo que ha resultado en una convocatoria de mayor estandarización entre laboratorios. En Malvern Panalytical, vemos que la combinación de microscopía óptica con espectroscopía Raman ofrece un buen entendimiento del tamaño y forma de las partículas, lo que puede ayudar a predecir su impacto potencial. La espectroscopía Raman puede identificar los tipos de plásticos presentes y, por lo tanto, distinguir entre una mezcla de polímeros como PET, PVC y varios poliolefinas como PP y PE.

Aunque la espectroscopía infrarroja y la espectroscopía Raman se utilizan ampliamente para caracterizar microplásticos, la espectroscopía Raman ofrece algunas ventajas. Por ejemplo, la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier puede analizar típicamente tamaños de partículas hasta 5-10 µm, mientras que la espectroscopía Raman puede alcanzar 1 µm, permitiendo medir muchas más partículas. Además, la espectroscopía Raman admite mediciones en agua.

Cualquiera que sea la técnica que elija, hay algunas precauciones generales a tomar en el laboratorio para mantener la seguridad y prevenir la contaminación. Los analistas deben evitar usar ropa sintética y utilizar equipos de plástico como vasos, filtros y pipetas. Dependiendo del origen de la muestra de agua, también puede ser necesario llevar a cabo algunos pasos de pretratamiento para eliminar contaminantes, como la materia orgánica.

Cerrando la brecha de conocimiento

Malvern Panalytical es miembro del proyecto MOMENTUM con sede en los Países Bajos, que ha reunido muchas áreas de investigación y experiencia en microplásticos. Como resultado, han publicado recientemente una hoja de ruta proponiendo soluciones para minimizar los impactos en la salud por la exposición a microplásticos. 

Como parte de esto, el proyecto MOMENTUM ha buscado crear “pasaportes de microplásticos” para sus muestras utilizadas en estudios de toxicología. Malvern Panalytical ha contribuido utilizando la difracción láser con el Mastersizer 3000+ para llevar a cabo un rápido análisis de distribución de tamaño de partículas en estas muestras. La tecnología de fluorescencia de rayos X (XRF), utilizando el Epsilon 4, también se ha desplegado para proporcionar una identificación rápida y precisa de la composición atómica de las muestras.

Otra tecnología potente disponible es el Morphologi 4-ID, que combina análisis de imagen automatizado con espectroscopía Raman para ofrecer información sobre el tamaño, forma e identificación química de partículas en una sola medición. La espectroscopía Raman dirigida morfológicamente (MDRS) proporciona información tanto sobre las partículas de microplásticos individuales como sobre la muestra en su conjunto.

Estas técnicas y tecnologías están contribuyendo a una mayor comprensión de cómo los microplásticos en el agua pueden impactar la salud humana y ambiental. Pero aún queda mucho por hacer. Si desea explorar el potencial para el análisis de microplásticos con los instrumentos de Malvern Panalytical, contacte a nuestros expertos hoy mismo.

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