Review: Evaluación de NIRS como método de identificación eficiente de microplásticos
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Date
2025-11-18
Authors
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Publisher
Universidad Santiago de Cali
Abstract
Growing concern about microplastic contamination has driven the search for reliable analytical methods capable of identifying and quantifying these particles in environmental and biological matrices. Faced with this challenge, near-infrared spectroscopy (NIRS) and its hyperspectral modality (NIR-HSI) have emerged as emerging rapid, nondestructive, and relatively low-cost screening techniques, giving them operational advantages over established methodologies such as FTIR, Raman, and Py-GC/MS. This research, developed using a qualitative approach and following the PRISMA systematic review guidelines, critically analyzed the efficiency, limitations, and projections of NIRS in the identification of microplastics. The review covered scientific literature published between 2010 and 2025, with an emphasis on validated experimental studies in environmental matrices (water, soil, air, sediments, and biota), as well as in industrial and recycling applications. The findings indicate that NIRS achieves identification rates above 90% for common polymers such as PE, PP, PET, PS, and PVC, especially for particles larger than 100 µm, highlighting its potential for mass monitoring and in situ applications. However, the technique has significant limitations: lower sensitivity for small particles or nanoplastics, interferences generated by water, biofilms, and mineral fillers, and the lack of standardized protocols and representative spectral libraries of degraded polymers. These restrictions limit its adoption as a single reference method but reinforce its value as a complementary tool within integrated workflows.
Description
La creciente preocupación por la contaminación por microplásticos ha impulsado la búsqueda de métodos analíticos confiables, capaces de identificar y cuantificar estas partículas en matrices ambientales y biológicas. Frente a este desafío, la espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIRS) y su modalidad hiperespectral (NIR-HSI) se han posicionado como técnicas emergentes de cribado rápido, no destructivas y de bajo costo relativo, lo que les otorga ventajas operativas frente a metodologías consolidadas como FTIR, Raman y Py-GC/MS. La presente investigación, desarrollada bajo un enfoque cualitativo y siguiendo los lineamientos de revisiones sistemáticas PRISMA, analizó de manera crítica la eficiencia, limitaciones y proyecciones del NIRS en la identificación de microplásticos. La revisión abarcó literatura científica publicada entre 2010 y 2025, con énfasis en estudios experimentales validados en matrices ambientales (agua, suelo, aire, sedimentos y biota), así como en aplicaciones industriales y de reciclaje. Los hallazgos indican que el NIRS alcanza tasas de identificación superiores al 90 % en polímeros comunes como PE, PP, PET, PS y PVC, especialmente en partículas mayores a 100 µm, destacándose su potencial para monitoreos masivos y aplicaciones in situ. Sin embargo, la técnica presenta limitaciones significativas: menor sensibilidad frente a partículas pequeñas o nanoplásticos, interferencias generadas por agua, biofilms y cargas minerales, y ausencia de protocolos estandarizados y bibliotecas espectrales representativas de polímeros degradados. Estas restricciones limitan su adopción como método único de referencia, pero refuerzan su valor como herramienta complementaria dentro de flujos de trabajo integrados.
Keywords
Microplásticos, Espectroscopía NIR, Imagen hiperespectral, FTIR, Raman, Py-GC/MS, Detección ambiental, Normalización analítica
Citation
Quintero Zorrilla, V. (2025). Review: Evaluación de NIRS como método de identificación eficiente de microplásticos [Tesis de pregrado, Universidad Santiago de Cali]. Repositorio Institucional USC.