Ανίχνευση και ανάλυση μικροπλαστικών από σωματίδια φθοράς ελαστικών (TWPs) με αναλυτικές τεχνικές
Loading...
Date
2026-07-30
Authors
Νικολόπουλος, Δημήτριος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα πτυχιακή εργασία εστιάζει στην ανάπτυξη μιαςολοκληρωμένης μεθοδολογικής προσέγγισης για την ανίχνευση, την απομόνωση και τον φυσικοχημικό χαρακτηρισμό των σωματιδίων φθοράς ελαστικών (Tire Wear Particles - TWPs), τα οποία αποτελούν μία από τις πιο κρίσιμες και περιβαλλοντικά επιβλαβείς κατηγορίες αναδυόμενων μικροπλαστικών. Τα TWPs παράγονται κατά τη μηχανική τριβή των ελαστικών με το οδόστρωμα, απελευθερώνοντας στο περιβάλλον σύνθετα σωματίδια ελαστομερών που φέρουν πληθώρα οργανικών και ανόργανων προσθέτων.Λόγω της πολύπλοκης χημικής τους σύστασης και της παρουσίας αιθάλης (carbon black), η απομόνωση και η ποσοτικοποίησή τους με συμβατικές μεθόδους παρουσιάζουν σημαντικές τεχνικές προκλήσεις, γεγονός που καθιστά επιτακτική την ανάπτυξη καινοτόμων και βιώσιμων αναλυτικών προσεγγίσεων.Στο πρώτο στάδιο της εργασίας, πραγματοποιήθηκε μελέτη καιχαρακτηρισμός δειγμάτων ανακυκλωμένων ελαστικών καθώς και σωματιδίων από περιβαλλοντικά δείγματα (οδική σκόνη και ιζήματα παραλίας). Για τον προσδιορισμό της μορφολογίας, του μεγέθους και της στοιχειακής τους σύστασης, επιστρατεύτηκε η Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Σάρωσης (SEM) σε συνδυασμό με τη Φασματοσκοπία Ενεργειακής Διάχυσης Ακτίνων Χ (EDS) και την ανθρακοπετρογραφική μικροσκοπία. Η ταυτοποίηση της πολυμερούς μήτρας και των ελαστομερών (όπως το φυσικό καουτσούκ NR και το συνθετικό καουτσούκ SBR/BR) πραγματοποιήθηκε μέσω Φασματοσκοπίας Raman και Φασματοσκοπίας Υπέρυθρου (IR). Η φασματοσκοπία Raman επέτρεψε τη διάκριση των χαρακτηριστικών ζωνών της άμορφης αιθάλης και των πολυμερών αλυσίδων, παρά το έντονο υπόβαθρο φθορισμού.Το καινοτόμο τμήμα της εργασίας επικεντρώθηκε στο στήσιμο και τη βελτιστοποίηση μιας νέας, ευαίσθητης μεθόδου φθορισμού για την ανίχνευση και τον ημιποσοτικό προσδιορισμό των TWPs. Για τον σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε η διαλυτοχρωμική φθορίζουσα χρωστική Nile Red (NR). Η μελέτη του συστήματος πραγματοποιήθηκε με Φασματοφωτομετρία Φθορισμού. Η ένταση του φθορισμού παρουσίασε καλή γραμμική συσχέτιση με τη συγκέντρωση των σωματιδίων φθοράς ελαστικών με καλή ευαισθησία και αξιοπιστία. Συμπερασματικά, η εργασία αυτή συνεισφέρει σημαντικά στην περιβαλλοντική αναλυτική χημεία, αποδεικνύοντας ότι ο συνδυασμός προηγμένων μικροσκοπικών/φασματοσκοπικών τεχνικών (SEM-EDS, Raman, IR) με τη μέθοδο φθορισμού Nile Red επιτρέπει την πλήρη φυσικοχημική χαρτογράφηση και τον ακριβή προσδιορισμό των σωματιδίων TWPs στο περιβάλλον, ανοίγοντας το δρόμο για πιο αποτελεσματικά προγράμματα περιβαλλοντικής παρακολούθησης και νομοθετικής ρύθμισης.
Description
Keywords
Σωματίδια φθοράς ελαστικών (TWPs), Μικροπλαστικά, Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM EDS), Φασματοσκοπία Raman, Φασματοσκοπία IR, Φθορισμός