La Metrología y los micro plásticos en el agua

Los plásticos no existen solo como objetos grandes, sino también como partículas microscópicas que se encuentran en productos más grandes como, por ejemplo, en bolsas de empaque y botellas de champú. Estos plásticos microscópicos, pueden terminar en el medio ambiente y pueden ser ingeridos por nuestro cuerpo sin darnos cuenta de ello. La mayor cantidad encontrada de micro plásticos fue superior a más de 100 nanómetros, lo que significa que probablemente no eran lo suficientemente pequeños como para ingresar a una célula y causar problemas

Los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) que es el Instituto Nacional de Metrología de EEUU, han analizado algunos productos de consumo ampliamente utilizados, para comprender mejor estos plásticos microscópicos. Descubrieron que cuando los productos de plástico se exponen al agua caliente, liberan billones de nanopartículas por litro en el agua.

Lo anterior expuesto nos indica que hay billones de nanopartículas de plástico donde quiera que miremos. Se están realizando a nivel mundial estudios para conocer si tienen efectos nocivos para la salud de las personas o los animales.

Hay muchos tipos diferentes de materiales plásticos, pero todos están hechos de polímeros, sustancias naturales o artificiales compuestas de moléculas grandes unidas entre sí. Los científicos han encontrado partículas microscópicas de estos plásticos más grandes en los océanos y muchos otros entornos. Los investigadores los clasifican en dos grupos: micro y nano plásticos.

Los micro plásticos generalmente se consideran de menos de 5 milímetros de longitud y se pueden ver a simple vista, mientras que los nano plásticos son más pequeños que una millonésima de metro y la mayoría ni siquiera se pueden ver con un microscopio estándar. Estudios recientes han demostrado que algunos productos de consumo que contienen líquidos o interactúan con ellos, como los biberones de polipropileno (PP) y las bolsas de té de plástico de Nylon, liberan estas partículas de plástico en el agua circundante.

En su estudio, los investigadores del NIST observaron dos tipos de productos plásticos comerciales, una bolsa de Nylon de calidad alimentaria, como revestimientos para hornear (láminas de plástico transparente colocadas en moldes para hornear para crear una superficie antiadherente que evita la pérdida de humedad) y bebidas calientes de un solo uso en taza, como las tazas de café. Los vasos de bebidas que analizaron estaban recubiertos con polietileno de baja densidad (LDPE), una película de plástico suave y flexible que a menudo se usa como revestimiento. En el experimento los vasos para bebidas revestidos con LDPE se expusieron al agua a 100 grados Celsius durante 20 minutos.

Para analizar las nanopartículas liberadas por estos productos plásticos, los investigadores primero necesitaban determinar cómo detectarlas. Se debe imaginar que en una taza de agua o una taza de café genérica podría contener miles de millones de partículas y esto es un desafío, porque encontrar estos nano plásticos, es como encontrar una aguja en un pajar.

Entonces, los científicos metrólogos del NIST tuvieron que usar un nuevo enfoque, utilizaron una forma de tomar el agua que está en la taza, rociarla en una fina niebla y secar la niebla a través de este proceso, las nanopartículas se aíslan del resto de la solución. La técnica en sí se ha utilizado anteriormente para detectar partículas diminutas en la atmósfera.

Después de que se secó la niebla, las nanopartículas que contenía se clasificaron por su tamaño y carga. Luego, los investigadores podrían especificar un tamaño particular, por ejemplo, nanopartículas de alrededor de 100 nanómetros, y pasarlas a un contador de partículas. Las nanopartículas se expusieron a un vapor caliente de butanol, un tipo de alcohol, y luego se enfriaron rápidamente. A medida que el alcohol se condensaba, las partículas se hinchaban del tamaño de nanómetros a micrómetros, haciéndolas mucho más detectables. Este proceso está automatizado y lo ejecuta un programa de computadora, que cuenta las partículas.

Los investigadores también podrían identificar la composición química de las nanopartículas colocándolas en una superficie y observándolas con técnicas conocidas como microscopía electrónica de barrido, que toma imágenes de alta resolución de una muestra usando un haz de electrones de alta energía y el infrarrojo transformado de Fourier. También se utiliza técnicas de Espectroscopía, que es una técnica que captura el espectro de luz infrarroja de un gas, sólido o líquido. Todas estas técnicas utilizadas en conjunto proporcionaron una imagen más completa del tamaño y la composición de las nanopartículas.

En su análisis y observaciones, los investigadores del NIST encontraron que el tamaño promedio de las nanopartículas estaba entre 30 nanómetros y 80 nanómetros, con pocas por encima de los 200 nanómetros. Además, la concentración de nanopartículas liberadas en el agua caliente por el Nylon apto para uso alimentario fue siete veces mayor en comparación con los vasos de bebidas de un solo uso.

El estudio del NIST es diferente porque está orientado a medir las nanopartículas que son realmente pequeñas y que puede ser un gran problema porque podrían entrar fácilmente en una célula, y que posiblemente pueda interrumpir sus funciones biológicas, pero también hay que decir que nadie ha determinado que ese sería el caso.

La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) de los EEUU, regula los plásticos que tocan los alimentos que comemos o el agua que bebemos, esta agencia cuenta con estándares y medidas de seguridad para determinar la seguridad de estos productos, los investigadores de la FDA realizan pruebas rigurosas en estos plásticos y miden cuánta masa plástica se pierde cuando se exponen al agua caliente. Por ejemplo, la FDA ha determinado que el Nylon apto para alimentos (como el que se usa en algunas bolsitas de té) puede perder hasta el 1 % de su masa de forma segura en condiciones de alta temperatura. En el estudio del NIST que utilizó su nueva técnica, los investigadores encontraron que se perdió una décima parte de la masa, lo que está significativamente por debajo de los límites actuales considerados por la FDA, para lo que se considera como seguro.

Los científicos del NIST, reconocen que no existe una prueba de uso común para medir el LDPE que se libera en el agua a partir de muestras como tazas de café, pero existen pruebas para plásticos de Nylon. Los hallazgos de este estudio podrían ayudar en los esfuerzos para desarrollar tales pruebas y se están analizando productos y materiales de consumo adicionales, como telas, poliéster de algodón, bolsas de plástico y agua almacenada en tuberías de plástico.

Los hallazgos de este estudio, combinados con los de los otros tipos de materiales analizados, abrirán nuevas vías de investigación en esta área en el futuro, la mayoría de los estudios sobre este tema están escritos para educar a otros científicos.

Fuente:  https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c06768

 

Fecha: 
Jueves, 20 Abril, 2023