Die Analyse von Mikroplastik mit Laser Direct Infrared Imaging (LDIR) wird zunehmend zum Standardverfahren in der Umwelt- und Lebensmittelanalytik. Für diese Technik sind geeignete Filtermembranen entscheidend. Sie bilden die Grundlage für präzise chemische Identifikation, hohe Partikelrückhaltungsraten und reproduzierbare Ergebnisse.
In der Application Note „A Validated, Cost-Effective Alternative: Gold-Coated vs. Aluminum-Coated Membranes for LDIR Microplastic Analysis“ untersuchten wir gemeinsam mit LHZ analytics die Leistungsfähigkeit von Aluminium-beschichteten PETG-Membranen im Vergleich zu den etablierten Gold-beschichteten Membranen für den Einsatz in der Mikroplastikanalytik.
Membrananforderungen in der Mikroplastikanalytik
Für die LDIR-basierte Analyse stellen Membranen hohe technische Anforderungen. Sie müssen u. a.:
- chemisch beständig gegenüber Lösungsmitteln und Reagenzien sein
- mechanisch robust und handhabbar bleiben
- optimale Infrarot-reflektierende Eigenschaften besitzen
- eine geeignete Porenstruktur für Mikroplastikgrößen aufweisen
- eine glatte, gleichmäßige Oberfläche für eine zuverlässige Partikelerkennung bieten
Kernbefund: Vergleich Aluminium vs. Gold
Die Tests umfassten chemische Stabilitätstests, spektralanalytische Bewertungen und Partikelrückgewinnungs-Experimente:
Chemische Stabilität
Gold-beschichtete Membranen zeigten eine sehr hohe chemische Beständigkeit über ein breites pH-Spektrum und gegenüber aggressiven Reagenzien. Aluminium-beschichtete Membranen zeigten dagegen visuelle Korrosion bei stark sauren oder stark basischen Bedingungen. Für neutrale bis mild-saline Lösungen, wie sie häufig in Umwelt- und Trinkwasserproben vorkommen, waren sie jedoch uneingeschränkt geeignet.
Spektrale Leistung
Quantitativ gemessen über den Hit Quality Index (HQI), welcher die Übereinstimmung eines Messspektrums mit dem besten Bibliothekstreffer bewertet, ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen Aluminium- und Goldbeschichtungen.
Partikelrückgewinnung
Bei quantitativen Recovery-Tests mit EasyMP™-Referenzpartikeln (verschiedene Polymerarten) ergaben sich ebenfalls vergleichbare Rückgewinnungsraten für beide Beschichtungsvarianten, mit Recoveries von bis zu 94 % für größere Mikroplastikpartikel.
Fazit und praktische Relevanz
Aluminium-beschichtete PETG-Membranen eine robuste, analytisch valide und kosteneffiziente Alternative zu goldbeschichteten Filtern, wenn es um Routineanalysen in neutralen oder milden wässrigen Proben, sowie Trinkwasser geht. Für Anwendungen mit aggressiven Chemikalien oder extremen pH-Bedingungen bleibt die Goldbeschichtung jedoch technisch überlegen.
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