Συνδυαστική χρήση μεθόδων φασματοσκοπικής απόκρισης – πλασμονικού συντονισμού σε φθορισμό, απορρόφηση και σκέδαση για τον προσδιορισμό της ποιότητας του νερού, του καφέ και του ελαιόλαδου

Η φασματοσκοπία αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία της σύγχρονης επιστημονικής έρευνας. Σε μια εποχή όπου οι περιβαλλοντικές πιέσεις, οι διατροφικές ανάγκες και οι απαιτήσεις ελέγχου ποιότητας εντείνονται, η ανάγκη για αξιόπιστες, γρήγορες και οικονομικά αποδοτικές αναλυτικές τεχνικές είναι πιο επιτακτική από ποτέ. Οι σύγχρονες αναλυτικές τεχνικές καλούνται να παράσχουν ακριβή δεδομένα σε σύνθετα δείγματα — από γλυκά και θαλασσινά νερά μέχρι τρόφιμα και γεωργικά προϊόντα — με στόχο την προστασία της δημόσιας υγείας και την βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων. Σε αυτό το πλαίσιο, η φασματοσκοπία υπεριώδους-ορατού (UV-Vis) αναδεικνύεται ως ένα εξαιρετικά ευέλικτο εργαλείο, καθώς συνδυάζει απλότητα, ταχύτητα, ακρίβεια και χαμηλό κόστος εφαρμογής. Η ανάλυση των φασμάτων απορρόφησης σκέδασης και φθορισμού ενός δείγματος, προσφέρει χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τη σύσταση και τη ποιότητα του, βρίσκοντας εφαρμογή σε πλήθος πεδίων. Στην παρούσα διατριβή χρησιμοποιήθηκε ένα φορητό και οικονομικό σύστημα αισθητήρα (κάτω από τα 200 – 300 €) για τον γρήγορο και μη καταστροφικό έλεγχο ποιότητας και σύστασης σε τρόφιμα (καφές) και σε περιβαλλοντικά δείγματα (ύδατα με μικροπλαστικά), το οποίο συνδυάζει φασματοσκοπία φθορισμού και απορρόφησης στο UV–Vis και σκέδασης, για να διερευνηθεί η δυνατότητά του να προσφέρει επαρκή πληροφόρηση για κρίσιμους ποιοτικούς δείκτες, όπως πυκνότητα, συγκέντρωση χρωστικών ή ύπαρξη μικροπλαστικών σωματιδίων, με την προοπτική πρακτικής εφαρμογής σε βιομηχανία ή ελέγχους ποιότητας. Ο καφές, που αποτελεί ένα από τα πιο καταναλισκόμενα ροφήματα παγκοσμίως, μελετήθηκε με το όργανο αυτό και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η διάταξη είναι σε θέση να μετρήσει αξιόπιστα τα χαρακτηριστικά του. Στην ίδια λογική μετρήθηκε και η μόλυνση του νερού από μικροπλαστικά, όπου διερευνήθηκε η χρήση της φασματοσκοπίας στο ορατό ως προσιτής μεθόδου για την ανίχνευσή τους σε υδάτινα δείγματα, καθώς επίσης και της κατηγοριοποίησης διαφορετικών ειδών μικροπλαστικών. Τέλος, μελετήθηκαν οι ιδιότητες του ελαιόλαδου, για το οποίο χρησιμοποιήθηκε ο πλασμονικός συντονισμός με την χρήση νανοσωματιδίων αργύρου με διάμετρο από 20 nm έως 80 nm, επιτρέποντας έτσι ενίσχυση του φθορισμού και της απορρόφησης, αναβαθμίζοντας το επίπεδο της ποιότητας της μέτρησης. Η επικύρωση των μετρήσεων επετεύχθη με την χρήση επιτραπέζιου φασματοφωτόμετρου απορρόφησης Perkin-Elmer Lambda 35 UV/VIS και φθορισμού Perkin-Elmer LS 45 στα ίδια δείγματα καφέ, μικροπλαστικών και ελαιόλαδου.