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Erstmaliger Nachweis der Entstehung von Polyethylen-Mikroplastik durch Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS)

Um die Exposition des Verbrauchers gegenüber Mikroplastik, d.h. Plastikpartikeln mit einer Größe von unter 5 mm, bestimmen und potentielle Gesundheitsrisiken abschätzen zu können, mangelt es derzeit vor allem an analytischen Verfahren. Am BfR wurde die Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) eingesetzt, um den Entstehungsprozess von Mikroplastik am Beispiel des am häufigsten verwendeten Kunststoffs Polyethylen (PE) zu charakterisieren.

Erste Untersuchungen zeigten, dass sich größere PE-Partikel (ca. 5 mm) bereits nach 14 Tagen zu einem signifikanten Teil in kleinere Plastikpartikel mit Dimensionen von zum Teil unter 10 Mikrometern zersetzten. Es wurde nachgewiesen, dass sich dieser Abbauprozess im Verlauf eines Monats noch intensivierte. So erhöhte sich der Anteil der kleinsten Partikelfraktion mit einer Größe zwischen 1 und 1,5 Mikrometern um 50 %, wohingegen sich jener der zweitkleinsten Partikelfraktion (1,5 bis 2,5 Mikrometer Größe) sogar um 350 % erhöhte. Die einzelnen dabei entstandenen Mikroplastikpartikel ließen sich mit der entwickelten Methodik eindeutig durch massenspektrometrische Analysen von Seesandkörnern unterscheiden. Hierbei wurde zum ersten Mal eine bildgebende Methodik basierend auf ToF-SIMS eingesetzt.

Der Artikel wurde in der Zeitschrift „Science of the Total Environment“ veröffentlicht (Science of the Total Environment, 2016, vol. 563-564, pp.: 261-266.).

Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS)- based analysis and imaging of polyethylene microplastics formation during sea surf simulation.
Harald Jungnickel, Ralph Pund, Jutta Tentschert, Philipp Reichardt, Peter Laux, Harvey Harbach, Andreas Luch.
Science of the Total Environment. 2016. Link: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969716307057

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