Saharazand op mijn auto – II

In het vorige blog werd over Saharazand op de auto geblogd. Als er in de Sahara een zandstorm heeft gewoed kan het opgewaaide stof en fijne zand hoog in de atmosfeer terecht komen en door de wind over een groot oppervlak verspreid worden. Als het gaat regenen, komt het met de regen omlaag en vinden we het o.a. terug op onze auto als een fijn gele of soms oranjeachtig waas. Indertijd heb ik het zand m.b.v. plakband van de auto afgehaald en onder de microscoop bekeken. Dat gaf echter niet al te duidelijke beelden. In oktober heb ik een nieuwe kans gehad. Dit keer heb ik echter wat zand afgespoeld en vervolgens ingedampt alvorens het onder mijn Euromex ML2000 microscoop te bekijken met doodvallend en gepolariseerd licht. Vooral onder gepolariseerd licht is nu te zien dat er mineralen in het zand zitten. Het merendeel lijkt kwarts te zijn en er zit ook wat organisch materiaal tussen.

Saharazand op mijn auto

Op vrijdag, 29 juni 2012 regende het  en de dag erna viel me op hoe stoffig mij auto was. Ik moest onmiddellijk aan Saharazand denken. Als er in de Sahara een zandstorm heeft gewoed kan het opgewaaide stpf en fijne zand hoog in de atmosfeer terecht komen en door de wind over een groot oppervlak verspreid worden. Als het gaat regenen, komt het met de regen omlaag en vinden we het o.a. terug op onze auto als een fijn gele of soms oranjeachtig waas.

Op de foto is dat niet goed te zien, maar de kleur doet inderdaad geelachtig aan. Op zaterdag vroeg ik me af of ik iets interessants kon vinden in dit stof als ik het microscopisch onderzocht. Ik besloot daarom een plakband preparaat te maken. Een stukje helder plakband werd eerst op de autoruit geplakt  en vervolgens op een objectglaasje. Het objectglaasje werd onder een microscoop gelegd. In dit geval heb ik gebruik gemaakt van mij Celestron Digitale Microscoop die volgens de fabrikant 10x, 40x en 150 x kan vergroten. Onderstaande foto heb ik met deze microscoop gemaakt bij maximale vergroting. Het grote deeltje is ca. 0.3 mm groot. Veel details kan men niet herkennen. Men ziet veel zeer kleine donkergekleurde deeltjes en lichtgekleurde deeltjes. Ik heb dit preparaat ook eens onder mijn Euromex Novex K microscoop bekeken met opvallend licht en kreeg de indruk dat het lichtgekleurde materiaal van organisch oorsprong was (meer groen gekleurd).

 

Melk verzuring?

Altijd op zoek zijnde naar leuke en gemakkelijk uit te voeren experimenten kwam ik het experiment ‘Measuring the pH of Milk’ tegen, waarbij men naar de verzuring van melk kijkt. Melk wordt al besmet met bacteriën voor het de koeienuier verlaat. In verse melk is het aantal bacteriën nog laag hetgeen de melk dan ongevaarlijk maakt. De melkzuur bacterie is in deze het belangrijkst. Deze zet suikers om in melkzuur. Als deze bacteriën in aantal toenemen verzuurd de melk. Dit fenomeen kan men dan binnen drie dagen waarnemen.

Zo gezegd, zo gedaan.  We hadden in huis alleen maar van die kartonnen pakjes halfvolle melk. Daar heb ik er eentje van gepakt, enkele ml in een buis gestopt, daar weer een pH elektrode in gestopt en een lange duur meting opgestart (1 meting per 1 en later 2 minuten). Het resultaat kan men zien in onderstaande grafiek. Zelfs na 1 week is er nog altijd geen pH daling waar te nemen. Achteraf gezien is de verklaring eenvoudig. De melk in deze pakjes is gesteriliseerd, men hoeft ze zelfs niet in de koelkast te bewaren. Daar leven dus geen melkzuur bacteriën in waarvan de populatie kan groeien. Alhoewel dit niet het resultaat is waar ik op hoopte suggereert het resultaat wel dat de melk in deze pakjes zeer goed gesteriliseerd is.

Bladafdruk maken voor microscopisch onderzoek

In het boek van Bruno P. Kremer met de titel `Mikroskopieren ganz einfach’  (2008, Kosmos, ISBN: 9783440113400) wordt een methode beschreven om een afdruk te maken van een blad en die afdruk vervolgens microscopisch te bestuderen. De methode is heel eenvoudig in zijn opzet en geeft goede resultaten. Uiteraard heeft men een blad van een plant nodig. Daar laat men een druppel alleslijm (bv van Bison) opvallen dat men met een dekglaasje dun uitsmeert. Laat de lijm goed drogen. Neem vervolgens een pincet met een scherpe punt en gebruik die om  voorzichtig een stukje lijmlaag van het blad te trekken en op een objectglaasje te leggen. Leg er vervolgens een dekglaasje op en bekijk het resultaat onder de microscoop.

Zoals men in onderstaande foto kan zien is de afdruk die men op deze manier kan verkrijgen zeer gedetailleerd. Zelfs huidmondjes zijn zichtbaar. Op zich is deze methode makkelijker om dit soort structuren waar te nemen dan met een microtoom aan de slag te gaan.

Heel fijn roet op een katalysator

Soms kom je op je werk zaken tegen die mooie foto’s opleveren. In onderstaande foto zie je katalysator deeltjes (gecrushed) waarop heel fijn roet is afgezet. Het was eigenlijk de bedoeling dat dit materiaal roetdeeltjes zou afvangen. Deze deeltjes zijn echte zo fijn dat ze door het bed zullen heen bewegen. Op de foto kun je zien dat er slechts een heel dun laagje op de katalysator deeltjes zit.

De Weerstandskubus

Ik kan me niet meer zo goed herinneren waar ik de weerstandskubus tegenkwam, ik denk tijdens een Google search, maar wat ik wel zeker weet is dat ik een notitie gemaakt heb zodat ik dit experiment uit kon voeren.

Soldeer een kubus van weerstanden in elkaar (hier 470 Ohm). Verbind een multimeter met twee hoekpunten en voer een weerstandsmeting uit. Bereken ook de vervangingsweerstandswaarde en controleer of deze overeenkomt met de gemeten waarde. Om de vervangingsweerstand uit te kunnen rekenen maakt men gebruik van het gegeven dat de kubus symmetrisch is. De benadering die men kan gebruiken is weergegeven in onderstaand schema.

We meten een waarde van 391 Ohm en berekenen een waarde van 392 Ohm, hetgeen een zeer goed overeenkomst is. Het verschil van 1 Ohm oftewel 0,24% relatief valt binnen de foutenmarge die voor dit type koolweerstanden wordt opgegeven (1%).

Citroenzuur onder gepolariseerd licht

Een van die zaken die ik al wat langer meer gestructureerd wilde opzetten was het bekijken van kristallen van chemicaliën onder gepolariseerd licht. In dit geval heb ik citroenzuur (ontkalker) opgelost in ontkleurde spiritus (fijn gemaalde norit tabletten eraan toevoegen, goed schudden, affiltreren). Een druppel van de oplossing heb ik op een objectglaasje gelegd. De spiritus heb ik laten verdampen door het objectglaasje op een USB warmhoudplaatje te leggen, zolang tot ik kristalvorming kon waarnemen. Vervolgens heb ik het preparaat bekeken onder mijn Euromex ML2000 microscoop alwaar polarisatiefilters zijn ingebouwd

Handmicrotoom

Via amazon.de heb ik een Bresser Handmicroom gekocht. De bedoeling was om zelf preparaten te gaan maken maar op de een of andere manier komt het daar maar zelden van.

Ik ben echter lid van het het Nederlands Genootschap voor de Microscopie (NGVM) dat regelmatig werkavonden organiseert. Recentelijk was er een werkavond gericht op het snijden van planten coupes met de microtoom. Ik heb de avond benut om eindelijk eens gebruik te maken van die microtoom.

Op de avond zelf hebben we preparaten van stengels gemaakt waarbij ik aan de slag ben gegaan met een stengel van de boterbloem.

Voor men preparaten gaat maken fixeert men het weefsel. Door te fixeren conserveert men het monster. Door het monster in een fixeervloeistof te dompelen maakt men dwarsverbindingen tussen alle macromoleculen, verdrijft men het water,  deactiveert men de weefsel-afbrekende enzymen en maakt men de membranen permeabel voor kleurstofmoleculen. De fixeervloeistof die gebruikt werd voor het fixeren van plantenweefsels wordt FAA genoemd (Formaline- Azijnzuur – Alcohol). Men bereidt deze door 50 ml ethanol, 5 ml ijsazijn, 10 ml formaldehyde (37%) en 35 ml water te mengen.

Men stopt een monster niet zo maar in een handmicrotoom, men klemt het vast in een ander materiaal bv paraffine of een zachte houdsoort (vlierpit). Tegenwoordig heeft men echter ook de beschikking over andere materialen nl een materiaal dat gebruikt wordt als isolatiemateriaal, Styrodur van BASF . Dat werkt perfect. Men snijdt een cylinder uit het materiaal groot genoeg om in de microtoom te  klemmen.  Het probleem is echter om aan dit materiaal te komen, bij een gewone bouwmarkt zoals Gamma of Karwei kan men het niet vinden. Bij meer gespecialiseerde bouwmarketen schijnbaar wel maar om enkele vierkante meters te moeten kopen terwijl men eigenlijk maar een klein stuk nodig heeft is ook een beetje lastig.  Uiteindelijk heb ik echter m.b.v. Google een bedrijfje gevonden (Scenery Workshop)dat kleinere stukken opstuurt tegen een schappelijke prijs. Een ander probleem dat men moet oplossen is het snijden van mooie cylinders uit blokken materiaal. Ik kreeg een zeer mooi resultaat met een appelboor maar jammer genoegd is de cylinder diameter daarvan te groot. Ik had nog een oude kurkboor met een redelijke diameter liggen en die gaf ook een mooi resultaat. Op de werkavond zelf adviseerde iemand om een ouder uitschuifbare antenne uit elkaar te halen, dan krijgt men mooie metalen cylinders met daaraan ook een scherpe rand en ik kan bevestigen dat dit inderdaad goed werkt.

Op de werkavond zelf had ik dat probleem echter niet. Ik kon een stuk van iemand anders gebruiken. Met de stengel in het Styrodur geklemd ging ik aan de slag. Men legt de glazen schijf op het vlak, draait de microtoom een slag omhoog, bevochtig het materiaal en het snijvlak van het mes met alcohol (ik gebruikte ontkleurde spiritus) , en maakt vervolgens een mooie snijbeweging door het materiaal (niet zagen maar snijden). Het vlak dat men afsnijdt legt men in een bakje met water waardoor het isolatiemateriaal zich gaat scheiden van de coupe. M.b.v. een penseel kan men dan de coupe oppakken en deze op een object glaasje leggen. Ik heb mijn preparaat vervolgens gekleurd met methyleenblauw, er een dekglaasje opgelegd en microscopische bekeken. Dit proces moet men enkele malen herhalen totdat men de beste (dunste) coupe gevonden heeft. Het uiteindelijke resultaat kan men zien in onderstaande foto. Niet perfect maar zeker niet slecht. De celstructuur is goed te herkennen en de coupe is inderdaad redelijk dun met een mooi snijvlak gesneden.

Groei van Magnesiumsulfaat kristallen in glycerine

Kristallisatie onder de microscoop bekijken blijft een boeiende hooby .  Een van deze boeken “Half-hours with the microscope; being a popular guide to the use of the microscope as a means of amusement and instruction” van Edwin Lankester (uit 1863) beschrijft kristallisatie experimenten waarin men gebruik maakt van verschillende media. Men maakt eerst een warme oververzadigde oplossing van kopersulfaat in water en voegt een beetje toe aan het warme medium toe dat op een objectglaasje ligt.  De media die in het boek genoemd worden zijn glycerine, gelatine en Arabische gom. In onderstaande foto kan men een van de betere resultaten zien waarin ik glycerine als medium heb gebruikt. Kleine kopersulfaat kristallen laten onder gepolariseerd licht mooie kleurpatronen zien. Ik heb hier nu ook een permanent preparaat van gemaakt door het dekglaasje aan de randen vast te zetten met blanke nagellak. In het preparaat blijft de glycerine vloeibaar, desalniettemin is het preparaat goed houdbaar (nu al enkele maanden oud).

Defecte lampjes

Als je zulk een handzame Digitale Microscoop hebt (Celestron  MODEL #44302-A) ga je als snel onderdelen onder vergroting bekijken die je eerst nooit echt goed bekijkt. Ik  moest een halogeen lampje vervangen en kon zien dat de gloeidraad gebroken was. In de foto’s hierbeneden kun je zien dat aan een kant de gloeidraad nog bevestigd is terwijl deze aan de andere kant gebroken is.