Xác định các hạt vi nhựa bằng phương pháp phân tích nhiệt 

Phân tích nhiệt là một công cụ cần thiết để nghiên cứu các tính chất của vật liệu và cách thức hoạt động của chúng trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Khi nói đến hạt vi nhựa, phân tích nhiệt có thể cung cấp những hiểu biết có giá trị về tính chất nhiệt của chúng khi các hạt vi nhựa này chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng hoặc khí. Một trong những kỹ thuật thường được sử dụng để phân tích tính chất nhiệt của polyme là phép đo nhiệt lượng quét vi sai (DSC). Tuy nhiên, DSC có khả năng ứng dụng hạn chế và thường được sử dụng kết hợp với các kỹ thuật khác.

Phân tích nhiệt trọng lượng – phân tích nhiệt quét vi sai (TGA-DSC) là một phương pháp được sử dụng rộng rãi để phân tích độ nguyên chất của vi nhựa bằng cách nghiên cứu tính chất nhiệt của chúng trong quá trình chuyển pha rắn-lỏng của polyme. Phương pháp này tương đối đơn giản để vận hành, yêu cầu một lượng nhỏ mẫu và có độ phân tích chính xác cao. TGA-DSC thường được sử dụng như một phương pháp bổ sung hoặc thay thế để xác định thành phần của vi nhựa polyetylen và polypropylen bằng quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR).

Phân tích nhiệt trọng lượng – quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (TGA-FTIR) là một kỹ thuật tiên tiến hơn kết hợp TGA và FTIR để xác định thành phần hóa học của vi nhựa. Phương pháp này liên quan đến việc làm nóng các mẫu để tạo ra khí nhiệt phân, sau đó phân tích các khí này bằng FTIR để xác định thành phần hóa học của vi nhựa.

Tuy nhiên, phân tích nhiệt có những hạn chế trong việc xác định một số chất đồng trùng hợp và đặc trưng cho các tính chất vật lý như sự xuất hiện và hình thái của vi nhựa. Do đó, nó thường được sử dụng cùng với các kỹ thuật khác để có được sự hiểu biết toàn diện về các đặc tính của vi nhựa. (1)

Ngoài ra, phản ứng nhiệt của vi nhựa cũng có thể bị ảnh hưởng bởi kích thước, hình dạng và tính chất bề mặt của các hạt. Ví dụ, các hạt nhỏ hơn có thể biểu hiện các tính chất nhiệt khác với các hạt lớn hơn do sự khác biệt về tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích, điều này có thể ảnh hưởng đến sự truyền nhiệt và ổn định nhiệt. Tương tự, sự hiện diện của lớp phủ bề mặt hoặc chất phụ gia có thể ảnh hưởng đến phản ứng nhiệt của hạt vi nhựa, cũng như tương tác của chúng với các chất khác trong môi trường. Do đó, khi sử dụng phân tích nhiệt để nghiên cứu vi nhựa, điều quan trọng là phải xem xét tác động tiềm tàng của các yếu tố này đối với kết quả quan sát được và sử dụng các kỹ thuật phân tích bổ sung để xác nhận việc nhận dạng và mô tả đặc tính của các hạt. (2)