Search

Plastik ist ein heute nicht mehr wegzudenkendes Gebrauchsmaterial, es findet unter anderem Verwendung als Verpackungsmaterial, in Kosmetikartikeln, oder in Baustoffen. Durch die Verwendung dieser Plastikartikel werden, durch Abrieb mechanischer, chemischer oder biologischer Natur, sogenannte Mikroplastikpartikel in die Umwelt abgegeben. Das Mikroplastik kann nicht nur über Trinkwasser und Lebensmittel in den Körper aufgenommen werden, sondern auch in Form von Schwebestaub über die Atemwege. Die Quantifizierung der Mikroplastikpartikel in Realproben folgt bislang keinem einheitlich festgelegten Protokoll. Daher wurde im Zuge dieser Masterarbeit ein Polymer hergestellt, welches als interner Standard bei der Mikroplastikanalyse mit bildgebender Spektroskopie dienen soll. Dafür wurde zuerst ein Monomer ausgewählt, welches funktionelle Gruppen besitzt, die ein bestimmtes Spektrum erzeugen. Es wurde das 1-Vinyl-4-imidazolin-2-thion (VIT) gewählt, da die Thioamid-Gruppe ein Spektrum erzeugt, das leicht von gängigen Polymerspektren wie von Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyethylenterephthalat (PET) und Polyvinylchlorid (PVC) unterschieden werden kann, welche nur aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Chlor bestehen. Des Weiteren musste eine Polymerisationsmethode gefunden werden, welche am besten zur Synthese der Standardpolymere verwendet werden konnte; hier wurde die Suspensionspolymerisation gewählt. Zusätzlich erfolgten einige Synthesen als Vorversuche, um die Parameter zu finden, welche die größten Auswirkungen auf die Standardpolymerpartikel haben könnten. Anschließend wurden die drei wahrscheinlichsten Faktoren auf je zwei Stufen in einer statistischen Versuchsplanung (SVP) so miteinander kombiniert, dass alle Stufen in acht Synthesen abgedeckt wurden. Mit dem Programm Design-Expert® von Stat-Ease, Inc. wurde schließlich versucht, jenen Punkt zu ermitteln, bei dem die drei Faktoren so zusammenpassten, dass die meisten Polymerpartikel ein, Today, plastic is an indispensable material, used for packaging, in cosmetics and in building materials. However, when these plastic items are used, so-called microplastic particles are released into the environment through mechanical, chemical, or biological abrasion. Microplastics can not only be ingested via drinking water and food, but also in the form of airborne dust via the respiratory tract. The quantification of microplastic particles in real samples does not yet follow a standardized protocol. Therefore, during this master thesis, a polymer was produced, which is to serve as an internal standard for microplastic analysis with spectroscopic imaging. First, a monomer was selected, which has functional groups that generate a specific spectrum. The 1-vinyl-4-imidazoline-2-thione (VIT) was chosen because the thioamide group generates a spectrum that can be easily distinguished from common polymer spectra of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET) and polyvinyl chloride (PVC), since those polymers are only comprised of Carbon, Hydrogen, Oxygen and Chloride. Furthermore, a polymerization method had to be found which could best be used to synthesize the standard polymers; suspension polymerization was chosen here. In addition, some syntheses were carried out as preliminary tests in order to find the parameters that could have the greatest impact on the standard polymer particles during the synthesis. The three most probable factors were then combined at two levels each in a Design of Experiments (DoE) in such a way that all levels were covered in eight syntheses. Finally, the programme Design-Expert® from Stat-Ease, Inc. was used to determine the point at which the three factors match so that most polymer particles had a particle size of 10-50 µm. The particle sizes were determined using laser diffractometry. The spectra were recorded using Fourier transform IR imaging (FT-IR), attenuated total reflection IR spectr, Lisa Obwaller, in englischer Sprache, Masterarbeit Universität Innsbruck 2024