Ein Polyethylenglykol unter dem Mikroskop

  • Hallo zusammen,

    nach längerer Zeit habe ich mich mal wieder an mein Mikroskop gesetzt und eine kleine Untersuchung durchgeführt.

    Dieses hat jetzt keinen hohen wissenschaftlichen Anspruch oder Nutzen, es hat mir jedoch mal wieder Spaß gemacht zu mikroskopieren und mein Equipment einzusetzen.
    Die Bilder entstanden am Leitz Ortholux, mit dem 10er bzw. 25er PL-Objektiv, bzw. am Leitz Panphot mit Heiztisch und einem 10er Achromaten.

    Durch einen Zufall fiel mir eine Substanz, ein sehr langkettiges Polyethylenglykol mit einem Molgewicht von über 35.000 g/mol (nennt man dann PEO: Polyethylenoxid) in die Hände, welches ich im Mikroskop betrachtete.

    Mit dieser Substanz setzte ich eine über 20%ige wässrige Lösung an und ließ diese auf einem Objektträger in geringer Schichtstärke eintrocknen.
    In dem Film, Nassauftrag 60 bzw. 90µm, sind ab und zu Löcher entstanden. In diesen Löchern liegt immer ein Partikel (eine Verunreinigung), welches wohl einen hydrophoben Charakter hat und die wässrige Lösung von sich gedrückt hat.

    Damit dieses plastisch wirkt, habe ich ein wenig schief beleuchtet und damit es schön bunt wird zwischen den Polfiltern eine Verzögerungsfolie positioniert.


    Wie man sieht sind sehr viele Kristallisationszellen entstanden. Ich habe den OT nun einfach auf einer Heizplatte kurz auf ca. 70 °C aufgeheizt, den Film somit zum Schmelzen gebracht und langsam abkühlen gelassen. Der vorher undurchsichtige, weiße Film ist etwas durchsichtiger geworden und weist nun erheblich größere Kristallisationszellen auf.


    Hier eine gleiche Stelle vor dem Beheizen und hinterher.

    Neben den unregelmäßigen Teilchen habe ich auch längliche, faserähnliche gefunden, welche nicht in den feuchten Film gefallen sind, sondern bereits in der wässrigen Lösung enthalten waren.


    Beim Beheizen eines OT mit einer dieser Fasern stellte ich fest, dass die Faser nach der erneuten Kristallisation verschwunden war.

    Es ist nur noch eine leichte Kontur der Faser erhalten. Die Stelle hatte ich übrigens markiert!

    Hier ein kleiner Break, da ich mehr als 10 Dateien zum Einfügen haben.

  • Beim Betrachten der wässrigen Lösung im Gegenlicht konnte ich die winzigen Fasern mit dem bloßen Auge erkennen. Unter dem Mikroskop mit Polfiltern sieht das so aus.

    Da in mir die Frage aufkam, ob sich die Fasern in der heißen Lösung auflösen und bei welcher Temperatur, kramte ich den Leitz Heiztisch 350 heraus, installierte diesen an dem Leitz Panphot und positionierte ein wenig der Lösung auf einem halbgroßen OT, mit einer Vertiefung, in dem Tisch. Damit das Wasser nicht verdunstet wurde die Probe mit einem DG luftblasenfrei abgedeckt.

    Leider fehlt mir der entsprechende Kondensor für den Tisch, von daher ist die Qualität der Bilder nicht so gut. Verwendet hatte ich ein 10er Objektiv.

    Mit Picolay erstellte ich aus ein paar Bildern folgende Gif-Datei:


    Die Faser schmolz also bei ca. 67°C und löste sich nicht im Wasser sondern lagerte sich zu einer Kugel zusammen.
    Ich beheizte einen weitern OT mit der Lösung auf einer Heizplatte und schaute mir die neuen entstandenen abgekühlten Kugeln genauer an.

    Das erste Bild entstand schräg beleuchtet (40er PL-Objektiv).


    Die nächsten 2 Bilder sind mit Picolay erstellte Stacks.


    Keine Ahnung um was es sich hier handelt, evtl. vom Schmelzpunkt her und da es wasserunlöslich ist ein Paraffin. Doch das ist nur eine Vermutung.

    Ich hoffe, dass ich Euch mit meiner Ausführung nicht zu sehr gelangweilt habe.

    Viele Grüße
    Detlef

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Detlef,

    langweilig sind deine Ausführungen bestimmt nicht, denn es wird ja gezeigt, was unter dem Enfluss von veränderten Temperaturen beobachtet werden kann.
    Heiztische an sich gibt es in den unterschiedlichsten Ausführung, dabei kommt es natürlich auch immer auf die Art der Objekte an.
    Der Heiztisch zu Zeiss-Standard ist dagegen doch sehr flach gehalten, so daß man auch mit einem normalen Kondensor dicht genug von unten herankommt.
    Übermäßige Wärme und empfindliche Optik ist auch nicht unbedingt verträglich, deswegen arbeitet man vornehmlich mit Long-Distance Objektiven oder besser mit Objektiven, die speziell für solche Anwendungszwecke konstruiert sind.
    Was am Heiztisch, eigentlich ist es eher ein Tischaufsatz, noch dran ist, wäre das elektrische Heizelement, an dem deine beiden Krokodilklemmen angeschlossen sind und der Wärmetauscher für die Flüssigkeit wie man es von der Zentralheizung kennt. Dazu noch das Thermometer für das Ablesen der Temperatur.
    Das wäre vielleicht auch mal ein schönes Projekt für den Selbstbau. Und die Temperatur könnte dabei über einen Arduino ausgegeben und gesteuert werden.
    Also auch von meiner Seite besten Dank!

    VG
    Bernd

  • Hallo Bernd,

    einen Heiztisch selber bauen, na das wäre ja mal ein Projekt! 8o
    Vom Aufwand ganz schön hoch.

    Es gibt zwei Objektivreihen zur Verwendung am Heiztisch, welche einen höheren Arbeitsabstand haben: Eine für 170 mm und eine für unendlich. Bei den Objektiven ist die 1,8 mm dicke Quarzglasscheibe des Tisches mit eingerechnet.

    Bei diesem Versuch gab es mit der Erwährmung des Objketives kein Problem, ich hatte den Tisch aber schon mal auf 240°C. Da habe ich vorsichtshalber zwischenzeitlich ein Blech als Hitzeschutz zwischen Tisch und Objektiv positioniert. Ganz wohl war wir dabei nicht! :S

    Hier der Tisch noch mal in seinem Kästchen:

    Anstelle der Quecksilberthermometer verwende ich eine elektronisches Thermometer. Den Strom liefert ein Labornetzteil 30V / 5A.

    Gruß Detlef

    • Offizieller Beitrag

    Hallo Detlef,

    der Bau einer Heizeinheit wäre für mich zwar nicht unbedingt Neuland, aber für einen Mikroskoptisch habe ich so etwas in der Tat noch nie gemacht. Aber dennoch durchaus machbar.

    Ich habe mal etwas rumgestöbert und mal so ein Spezialobjektiv gefunden:


    40-fache Vergrößerung, Apertur 0,85, korrigiert für Quarzglas der Stärke 1,5mm, dazu noch geeignet für Arbeiten im polarisierten Licht.

    Bei meinem Heitzisch geht die Thermometerskala zwar nur bis 70°C hoch, dafür aber auch runter bis -30°C. Kühlen wäre also auch noch möglich. Aber das ist durchaus ein feines Teil, was du da hast! 8)

    VG
    Bernd

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