Sorbit kristallisieren mit einem Impfkristall.

Veröffentlicht am 31. Oktober 2016 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristalle,

ich hatte ihn schon angekündigt: den Zuckerersatzstoff Sorbit. Diesen Stoff kann man sich leicht, z.B. aus der Apotheke, beschaffen. In Lebensmitteln wird er als Ersatz für Zucker verwendet.

Hier zunächst die chemische Formel:

D-(-)-Sorbit

Chemisch ähnelt Sorbit den Zuckern D-Glucose und D-Fructose:

D-Glucose und D-Fructose. Die Sternchen kennzeichnen die asymmetrischen Kohlenstoffatome.

In früheren Blogbeiträgen hatte ich schon über die Geduld berichtet, die man beim Kristallisieren von Zuckern benötigt. Auch Sorbit macht da keine Ausnahme. Der Stoff ist sehr gut löslich in Wasser und Wasser/Alkohol-Gemischen. Gut geeignet ist eine Mischung aus Wasser/Spiritus 1:1 oder besser noch Wasser/Isopropanol 1:1. Man gibt auf einen Objektträger einige Kristalle Sorbit und einen Tropfen Lösungsmittel. Die Kristalle lösen sich schnell auf. Man lässt das Lösungsmittel an einem staubfreien Ort bei Raumtemperatur verdunsten – und siehe da, es passiert nichts -. In aller Regel erhält man keine Kristallisation, auch nicht nach mehreren Tagen Wartezeit. Fast immer ist es erforderlich, die Kristallisation mit Hilfe eines Impfkristalls in Gang zu setzen. Dazu nimmt man die Probe, bei der das Lösungsmittel verdampft ist und versetzt sie mit einem ganz kleinen Sorbitkristall. Schon nach kurzer Zeit, meist nach wenigen Minuten, setzt die Kristallisation ein. Sie beginnt um den Impfkristall herum, wie die folgende Aufnahme zeigt, bei der 2 Impfkristalle zu sehen sind:

D-(-)-Sorbit mit Impfkristallen.

Das „Animpfen“ ist im chemischen Labor eine übliche Praxis, um die Kristallisationsneigung von Stoffen, die sonst schwer kristallisieren, zu beschleunigen. Das Animpfen mit einem Impfkristall kann sowohl aus einer übersättigten Lösung, als auch aus einer Schmelze heraus erfolgen. Bei Sorbit funktioniert das ganz hervorragend aus der eingedampften Probe. Aus der Schmelze funktioniert es auch, aber nicht so gut. Bei den folgenden Aufnahmen wurden Sorbit-Kristalle auf einem Objektträger in einem Tropfen Wasser/Isopropanol 1:1 gelöst. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wurde mit einem kleinen Sorbit-Kristall angeimpft. Für die Aufnahmen wurde zusätzlich zu den Polarisationsfiltern ein λ/4-Plättchen verwendet, da Sorbit farblich sonst nicht allzuviel hergibt.

D-(-)-Sorbit, fotografiert im polarisierten Licht, zusätzlich mit L/4-Plättchen.

D-(-)-Sorbit, fotografiert im polarisierten Licht, zusätzlich mit λ /4-Plättchen.

Soviel für heute, liebe Freunde der Mikrokristalle. In meinem nächsten Blogbeitrag gibt es Mikrokristalle von einem anorganischen Stoff, den man sich sehr leicht, z.B. in der Apotheke, besorgen kann. Es ist Natriumcarbonat, auch Soda genannt.

Bis dahin wünsche ich eine gute Zeit.

H-D-S

p.s. Weihnachten naht, wie wäre es mit einem Kalender voller Mikrokristalle als Geschenk?

Titel: Surreale Farbwelten-Mikrokristalle

Autor: Dieter Schenckenberg

Hier die ISBN-Nummern:
Wandkalender 2017 DIN A4 quer ISBN 978-3-664-84126-4

Wandkalender 2017 DIN A3 quer ISBN 978-3-664-84127-1

Wandkalender 2017 DIN A2 quer ISBN 978-3-664-84128-8

Den Kalender gibt es bei

http://www.amazon.de

http://www.amazon.co.uk

http://www.amazon.fr

http://www.thalia.de

http://www.buchhandel.de

http://www.weltbild.de

http://www.buecher.de

http://www.ebook.de

http://www.calvendo.de

Mikrofotos im polarisierten Licht mit zusätzlicher Verzögerungsplatte.

Veröffentlicht am 20. Juli 2016 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristalle,

ich hatte es angekündigt, und hier kommt sie, die λ/4-Verzögerungsplatte.

Sie bewirkt manchmal wahre Farbwunder, wie die später gezeigten Aufnahmen dokumentieren werden.

Für Mikrofotos im polarisierten Licht verwenden wir normalerweise 2 lineare Polarisationsfilter, den Polarisator und den Analysator. Dazwischen befinden sich unsere Mikrokristalle. Was dabei physikalisch passiert, habe ich in früheren Blogbeiträgen ausführlich beschrieben. Wie gesagt, normalerweise werden lineare Polarisationsfilter verwendet. Daneben gibt es zirkulare Polarisationsfilter. Diese werden meist beim Fotografieren eingesetzt. Auch hochwertige Sonnenbrillen verwenden manchmal Zirkularpolarisationsfilter. Was ist nun aber der Unterschied zwischen den beiden Filtertypen? In meinem nächsten Blogbeitrag werde ich das ausführlich darstellen, heute nur soviel: Bei linearen Polarisationsfiltern bewegen sich die Wellen des polarisierten Lichts geradlinig. Bei Zirkularpolarisationsfiltern führen sie eine schraubenförmige Bewegung aus.

Was hat das Ganze nun aber mit einer λ/4-Verzögerungsplatte zu tun? Kombiniert man ein lineares Polarisationsfilter mit einer λ/4-Verzögerungsplatte, so erhält man ein Zirkularpolarisationsfilter. Die Verzögerungsplatte wandelt also ein lineares Polarisationsfilter in ein zirkulares Polarisationsfilter um. Beide Elemente sind fest miteinander verbunden. Bei den im Folgenden gezeigten Mikrofotos wurde eine λ/4-Verzögerungsplatte auf das lineare Polarisationsfilter über der Beleuchtung gelegt, und um verschiedene Beträge gedreht. Ein Zirkularpolarisationsfilter ersetzt also nicht die bewegliche Kombination aus Verzögerungsplatte und linearem Polarisationsfilter. Was kann man mit dieser Filterkombination anstellen?

Gelegentlich zeigen Mikrokristalle im linear polarisierten Licht nicht die erhofften tollen Farben. Dann kann eine Verzögerungsplatte helfen. Hier zwei Beispiele mit Mikrokristallen von Brenzcatechin:

Brenzcatechin im liear polarisierten Licht.

Brenzcatechin im linear polarisierten Licht.

Brenzcatechin im polarisierten Licht, zusätzlich mit Lamda/4-Plättchen.

Brenzcatechin im polarisierten Licht, zusätzlich mit λ/4-Plättchen.

Brenzcatechin im linear polarisierten Licht.

Brenzcatechin im polarisierten Licht, zusätzlich mit Lambda/4-Plättchen.

Brenzcatechin im polarisierten Licht, zusätzlich mit λ/4-Plättchen.

Um diese Effekte zu erzielen, muß man über dem Polarisator das λ/4-Filter anordnen und beide Filter gegeneinander verdrehen. Je nach Drehwinkel erhält man unterschiedliche Farbwirkungen. Verzögerungsplatten gibt es im Handel als Folien. 5×5 cm kosten ca. 15-20 Euro. Hochwertige Verzögerungsplatten, z.B. aus Quarz kosten ca. 400 Euro. Für unsere Zwecke sind Folien völlig ausreichend.

Soviel für heute, liebe Freunde der Mikrokristalle. In meinem nächsten Blogbeitrag beschreibe ich die physikalischen Hintergründe von linear und zirkular polarisiertem Licht etwas genauer und es gibt weitere Fotos von Brenzcatechin, das älteren Lesern dieses Blogs wohl noch als Fotoentwickler in guter Erinnerung ist.

Bis dahin wünsche ich eine gute Zeit.

H-D-S

p.s.

Wer Freude an schönen Bildern von Mikrokristallen hat, sie aber nicht selber fotografieren will, dem empfehle ich meinen neuen Kalender für 2017, der seit dem ersten Juni im Handel ist.

Titel: Surreale Farbwelten-Mikrokristalle

Autor: Dieter Schenckenberg

Hier die ISBN-Nummern:
Wandkalender 2017 DIN A4 quer ISBN 978-3-664-84126-4

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Wandkalender 2017 DIN A2 quer ISBN 978-3-664-84128-8

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L-Asparagin und L-Asparaginsäure: Spargelinhaltsstoffe für tolle Mikrokristalle

Veröffentlicht am 17. Mai 2016 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristalle,

es ist Spargelzeit, eine gute Gelegenheit, sich dem L-Asparagin und der L-Asparaginsäure zu widmen. Beide Aminosäuren kommen, wie schon der Name sagt, im Spargel vor. Das L-Asparagin war die erste Aminosäure die entdeckt wurde. Es war, wie so oft, der Zufall im Spiel. Der französische Professor Louis-Nicolas Vauquelin fand zusammen mit seinem Studenten Pierre -Jean Robquet 1805 in einer eingedickten Lösung von Spargelsaft Kristalle, die sie Asparagin nannten. Hier die chemische Formel:

L-Asparagin

Das mit dem roten Stern gekennzeichnete Kohlenstoffatom ist, wie man sieht, asymmetrisch. Es gibt also zwei im räumlichen Aufbau unterschiedliche Formen des Asparagins, (Stereoisomere oder Enantiomere) die daher auch optisch aktiv sind. (Informationen zur optischen Aktivität und zu asymmetrischen Kohlenstoffatomen findet man in meinem Blogbeitrag zur Weinsäure. Hier gibt es auch Hinweise, wofür das „L“ steht). Ersetzt man beim Asparagin die Amidgruppe (-CONH2) durch eine Carboxylgruppe (-COOH), so erhält man die Asparaginsäure.

L-Asparaginsäure

Auch sie besitzt ein asymmetrisches Kohlenstoffatom und ist somit auch optisch aktiv. Beide Aminosäuren wird uns ein freundlicher Apotheker verkaufen oder beschaffen können. Für die Mikrofotos habe ich jeweils die L-Aminosäuren verwendet. Dieses sind auch die in der Natur vorkommenden Formen. Alle Proteine (Eiweißstoffe) des Menschen sind aus nur 20 Aminosäuren aufgebaut, eine davon ist die L-Asparaginsäure.

Sowohl das L-Asparagin, als auch die L-Asparaginsäure lösen sich gut in heißem Wasser. In Spiritus sind sie nur sehr wenig löslich. Aus Schmelzen kann man keine Kristalle auf dem Objektträger gewinnen, da beide Verbindungen erst bei sehr hoher Temperatur schmelzen und sich dabei zersetzen. Woran liegt das? Beide Stoffe sind Zwitter. Schaut man sich die Moleküle an, so sieht man, daß sie sowohl eine bzw. bei der L-Asparaginsäure 2 Carboxylgruppen und jeweils eine Aminogruppe besitzen. Sie sind also zugleich Säuren und Basen. Bringt man Säuren und Basen zusammen, so bilden sie Salze. Wenn ein Molekül sowohl saure als auch basische Eigenschaften besitzt, kann es ein inneres Salz bilden. Das ist bei der L-Asparaginsäure und dem L-Asparagin der Fall. Das erklärt auch die schlechte Löslichkeit in Spiritus und anderen organischen Lösungsmitteln. Und als Salze besitzen beide Verbindungen auch einen hohen Schmelzpunkt.

Wir müssen uns also auf das Kristallisieren aus wässriger Lösung beschränken. Beide Verbindungen bilden aber sehr schöne farbige Kristalle. Bringt man in einem Becherglas 250 mg L-Asparagin oder L-Asparaginsäure in 15 ml dest. Wasser zum Sieden, erhält man eine klare Lösung, von der man sofort einen Tropfen auf einen Objektträger gibt und an einem staubfreien Ort ohne Deckglas eintrocknen läßt. Beide Säure beginnen schon nach einigen Minuten zu kristallisieren.

Wer kein hitzebeständiges Becherglas besitzt kann auch Wasser in einem Wassererhitzer zum Sieden bringen und eine gute Teelöffelspitze L-Asparagin oder L-Asparaginsäure in einer kleinen Tasse oder einem kleinen Plastikgefäß mit ca. 15 ml Wasser (1/2 Schnapsglas) übergießen und mit dem Stiel eines Teelöffels gut umrühren. Davon je einen Tropfen auf einen Objektträger geben. Erfolgt die Kristallisation zu schnell, muß man etwas mehr Wasser nehmen, oder auch den Objektträger vorher vorsichtig auf einer Herdplatte erwärmen. (Nicht mit der Hand anfassen sondern mit dem Teelöffel von der Herdplatte schieben!). Sehr schöne Resultate erhält man, wenn man mit 1/3 Spiritus und 2/3 dest. Wasser als Lösungsmittel arbeitet. Die Lösung verteilt sich besser auf dem Objektträger. (Achtung! Spiritus ist sehr feuergefährlich. Niemals mit offener Flamme arbeiten!). Beim Erhitzen von Wasser im Becherglas beständig umrühren und Schutzbrille tragen. Rührt man beim Erhitzen nicht beständig, kann es zu einem Siedeverzug kommen, und das Wasser spritzt explosionsartig aus dem Becherglas. Also, immer eine Schutzbrille tragen.

Jetzt ein paar Fotos, die wie beschrieben, bei 100x Vergrößerung entstanden sind:

L-Asparaginsäure fotografiert unter dem Mikroskop im polarisierten Licht. Vergrößerung 100x

L-Asparaginsäure fotografiert unter dem Mikroskop im polarisierten Licht. Vergrößerung 100x

L-Asparagin fotografiert unter dem Mikroskop im polarisierten Licht. Vergrößerung 100x

L-Asparagin fotografiert unter dem Mikroskop im polarisierten Licht. Vergrößerung 100x

L-Asparagin fotografiert unter dem Mikroskop im polarisierten Licht. Vergrößerung 100x

Versucht man die Säuren auf dem Objektträger aufzuschmelzen, zersetzen sie sich, wie schon ausgeführt. Dabei entstehen Blasen von Kohlendioxid. Das kann auch interessante Fotos geben, wie das folgende Beispiel zeigt:

CO2-Blasen von zersetzter L-Asparaginsäure.

Soviel für heute, liebe Freunde der Mikrokristalle.

In meinem nächsten Blogbeitrag werde ich der Frage nachgehen, ob man die Schmelzpunkte des L-Asparagins und der L-Asparaginsäure durch bestimmte Maßnahmen herabsetzen kann, um die Zersetzung beim Aufschmelzen zu verhindern.

Bis dahin wünsche ich eine gute Zeit und viel Spaß beim Experimentieren mit dem L-Asparagin und der L-Asparaginsäure.

H-D-S

Zoomen mit der Spiegelreflexkamera an einem trinokularen Mikroskop.

Veröffentlicht am 4. November 2015 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristalle.

Im letzten Blogbeitrag haben wir ein monokulares Mikroskop älterer Bauart über ein Balgengerät mit einer Spiegelreflexkamera verbunden um damit zu zoomen.

Heute nehmen wir uns ein trinokulares Mikroskop vor. Es ist ein Instrument im unteren Preissegment. Neben den 2 Tuben für die Okulare verfügt es über einen dritten Tubus für die Kamera-Adaption. Er hat einen genormten Durchmesser von 23,2 mm. An diesem Tubus adaptieren wir unsere Spiegelreflexkamera mit Balgengerät.

Trinokulares Mikroskop

Das Balgengerät wurde detailliert im vorigen Blogbeitrag besprochen. Hier zur Erinnerung: Auf beiden Seiten besitzt es M42-Gewinde. Das Kameragehäuse muß daher über einen T2-Ring mit dem Balgen verbunden werden. Der wesentliche Unterschied zum vorigen Beitrag ist die Adaption des Balgengerätes an das Mikroskop. Hierzu benötigen wir einen Adapter mit Okular. Solche Adapter sind im Handel erhältlich oder können beim Mikroskophersteller gekauft werden. Sie kosten etwa 30 Euro. Das zugehörige Okular liegt preislich in der gleichen Größenordnung. (Natürlich gibt es Adapter und Okulare auch in ganz anderen Preiskategorien).

Kameraadapter für Tubus mit 23,2 mm Steckhülse und Okular.

Das Okular wird in den Adapter gesteckt.

Kameraadapter mit eingestecktem Okular.

Dann wird der Adapter mit seinem M42-Gewinde an das Balgengerät geschraubt und in den Tubus des Mikroskops gesteckt. Das Balgengerät ist über einen Kugelkopf mit dem Stativ eines alten Vergrößerungsapparates verbunden. (Auch ein Reprostativ ist geeignet). Über die Zahnstange am Stativ kann der Balgen mit Kameragehäuse hoch und runter gefahren werden, um ihn so zu verkürzen oder zu verlängern.

Balgengerät über Adapter an einem trinokularen Mikroskop.

Und so sieht es in der Gesamtansicht aus:

Nikon D300s über Balgengerät und Adapter an einem trinokularen Mikroskop.

Durch das Hoch- und Runterfahren des Balgens, zusammen mit dem Kameragehäuse ist Zoomen in gewissen Grenzen möglich. Hier ein Beispiel:

Vitamin C Mikrokristalle im polarisierten Licht.
Okular 10x Objektiv 10x
Balgen 0% ausgefahren.

Vitamin C Mikrokristalle im polarisierten Licht.
Okular 10x Objektiv 10x
Balgen 50% ausgefahren.

Vitamin C Mikrokristalle im polarisierten Licht.
Okular 10x Objektiv 10x
Balgen 100% ausgefahren.

Bei den Aufnahmen wurde die Kamera am PC über ein Kontrollprogramm gesteuert. Um im polarisierten Licht fotografieren zu können, befindet sich über der Lampe des Mikroskops ein drehbares Polarisationsfilter, ein zweites Polarisationsfilter steckt im Mikroskopaufsatz. Einzelheiten dazu findet man in meinem Blogbeitrag „Ein trinokulares Mikroskop im unteren Preissegment“, Juli 2015.

Soviel für heute, liebe Freunde der Mikrokristalle. Im nächsten Blogbeitrag betrachten wir die Glutaminsäure. Im polarisierten Licht ergeben ihre Mikrokristalle außergewöhnliche Fotos.

Bis dahin wünsche ich eine gute Zeit.

H-D-S

Zoomen mit der Spiegelreflexkamera an einem monokularen Mikroskop.

Veröffentlicht am 28. Oktober 2015 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristalle,

wie kann man beim Fotografieren im polarisierten Licht, am Mikroskop mit einer Spiegelreflexkamera zoomen?

Moderne Kameras, egal welchen Typs, verfügen meist über Zoomobjektive, die häufig auch zur Festlegung des Bildausschnitts genutzt werden. Bei einer Spiegelreflexkamera, die über einen Adapter und ohne Kameraobjektiv mit dem Mikroskop verbunden ist, haben wir diese Möglichkeit nicht.

Gelegentlich verwendete man auch heute noch für Nahaufnahmen ein Balgengerät. Es ermöglicht die kontinuierliche Verlängerung der Bildweite und führt so zur Vergrößerung des Abbildungsmaßstabes. Dabei wird der Balgen zwischen Kameragehäuse und Objektiv geschaltet. Er besitzt einen, wie bei einer Ziehharmonika gefalteten, lichtdichten Lederbalg, der auf einem Einstellschlitten laufend, verlängert oder verkürzt werden kann. Der Lederbalg wird eingeschlossen von der Objektiv- und Gehäusestandarte. Das sind Metallringe, bei dem die Gehäusestandarte fest auf dem Einstellschlitten sitzt während die Objektivstandarte auf dem Einstellschlitten vor und zurück bewegt werden kann und so das Ausziehen des Balgs ermöglicht.

Den gleichen Effekt wie bei Nahaufnahmen erzielen wir auch am Mikroskop, wenn der Balgen zwischen Kameragehäuse und Mikroskop-Okular geschaltet wird. Auch hier kann durch kontinuierliches Verlängern oder Verkürzen der Balgenlänge den Abbildungsmaßstab vergrössern oder verkleinern werden.

Wohl dem, der aus alten Zeiten ein solches Schätzchen noch besitzt. Und wenn nicht, bei eBay werden Balgengeräte günstig angeboten, insbesondere mit dem alten M42-Gewinde auf beiden Seiten. Gerade das M42-Gewinde ist für unsere Zwecke ideal. Kameraseitig benötigen wir dann noch einen T2-Ring. Diese Ringe gibt es für praktisch alle Spiegelreflexkameras. Sie besitzen kameraseitig das jeweils passende Kameragewinde und auf der anderen Seite ein M42-Gewinde. Über den T2-Ring wird die Kamera mit dem Balgengerät an der Kamerastandarte verbunden. Die Verbindung zum Mikroskop ist flexibel! Das Gewicht von Kamera und Balgengerät wird von einem Stativ getragen.

Das hier gezeigte Instrument ist ein monokulares Mikroskop älterer Bauart mit einem drehbaren Polarisationsfilter unter dem Kondensor. Bei diesem Mikroskoptyp erfolgt das Scharfstellen nicht wie bei modernen Mikroskopen über das Verstellen des Mikroskoptisches. Hier wird der Okulartubus zum Scharfstellen rauf- und runtergefahren. Daher darf das schwere Kameragehäuse einer Spiegelreflexkamera zusammen mit dem Balgengerät keinesfalls fest mit dem Tubus verbunden sein! Das Gewicht von Kamera und Balgen würde den Tubus herunterdrücken und das Scharfstellen unmöglich machen. Um das zu verhindern, kann man folgende Anordnung wählen:

Über den Mikroskoptubus, in dem das Okular eingesteckt ist, einen Plastikschlauch stülpen, der ca. 5 mm über den Okularrand hinausragt. (Solche Schläuche gibt es in jedem Baumarkt).

Zusätzlich benötigen wir ein Polarisationsfilter vor dem Okular,das mit dem Balgen mikroskopseitig verbunden ist. Mit wenig Mühe können wir uns eine Anordnung zusammenbasteln: Auf einen M42-Zwischenring (ebay) klebt man ein lineares oder zirkulares Polarisationsfilter. Verwendet man Zirkular-Polarisationsfilter, muß man unbedingt auf die richtige Seite achten. Man legt das Zirkular-Polarisationsfilter testweise auf das Okular, schaut durch das Mikroskop, ohne Objekt, und verdreht das obere oder untere Filter. Dabei sollte der Lichtdurchgang gesperrt werden. Ist das nicht der Fall, Zirkularpolarisationsfilter umdrehen. Der abgebildete Adapter besitzt noch einen T2-Ring, der hier natürlich überflüssig ist.

Mikroskopadapter bestehend aus T2-Ring, Zwischenring und Polarisationsfilter

Den M42-Zwischenring mit dem aufgeklebten Polfilter mikroskopseitig an das Balgengerät schrauben. Jetzt benötigen wir noch ein Stativ. Ideal ist das Stativ eines alten Vergrößerungsapparates. Auch ein Reprostativ tut seinen Dienst. An beiden Stativtypen kann man eine angeschraubte Kamera durch Drehen des Stativrades rauf- und runterfahren. Wir setzen aber statt einer Kamera das Balgengerät an das Stativ an. Balgengeräte besitzen dafür normalerweise 2 Schraubgewinde. Eins befindet sich an der Montageplatte des Balgens, das andere an der objektivseitigen Kamerastandarte. Wir verbinden die Montageplatte mit dem Stativ und setzt das Kameragehäuse über den T2-Ring an die Kamerastandarte des Balgen an. Löst man die Arretierschraube am Balgen, ist der Lederschlauch frei auf dem Einstellschlitten verschiebbar. Wir stellen nun das Mikroskop unter die ganze Apparatur und fahren vorsichtig den Balgen mit der aufgesetzten Kamera durch Drehen des Stativrads herunter, bis das Polfilter am unteren Teil des Balgens gerade auf dem Plastikschlauch aufliegt. Der Vorteil dieser Anordnung:

Beim Auslösen der Kamera werden kaum Schwingungen auf das Mikroskop übertragen.
Über das Betätigen des Stativrades kann der Balgen kontinuierlich verlängert oder verkürzt werden. Damit können wir den Abbildungsmaßstab verändern, wir zoomen!
Die leichte Verschiebung des Tubus beim Scharfstellen am Mikroskop, wird durch den Balgen ausgeglichen, solange die Arretierschraube am Balgen nicht festgestellt ist.

Die Bildbeobachtung kann entweder über LiveView, Kamerasucher oder am besten am Bildschirm mit Hilfe einer geeigneten Software wie Nikon Camera Control oder digiCam Control erfolgen.

Hier 2 Beispiele, die mit dem oben abgebildeten Mikroskop aufgenommen wurden.

Mikrokristalle von Harnstoff im polarisierten Licht.
Okular 10x, Objektiv 4x
Balgenauszug 0%

Mikrokristalle von Harnstoff im polarisierten Licht.
Okular 10x, Objektiv 4x
Balgenauszug 50%

Mikrokristalle von Harnstoff im polarisierten Licht.
Okular 10x, Objektiv 4x
Balgenauszug 100%

Mikrokristalle von Harnstoff im polarisierten Licht.
Okular 10x, Objektiv 10x
Balgenauszug 0%

Mikrokristalle von Harnstoff im polarisierten Licht.
Okular 10x, Objektiv 10x
Balgenauszug 50%

Mikrokristalle von Harnstoff im polarisierten Licht.
Okular 10x, Objektiv 10x
Balgenauszug 100%

Soviel für heute, liebe Freunde der Mikrokristalle.

Der nächste Blogbeitrag hat die Adaption eines Balgen-Geräts an ein trinokulares Mikroskop am Beispiel des Bresser Researcher Trino zum Thema.
Bis dahin wünsche ich eine gute Zeit.

H-D-S

Paracetamol die pure Farbenpracht.

Veröffentlicht am 7. August 2015 von H-D-S

Hallo, liebe Freunde der Mikrokristalle.

Paracetamol ist heute unser Thema. Uns erwartet die pure Farbenpracht.

Wir kennen diesen Stoff als wirksame Komponente vieler Kopfschmerzmittel. Neben der Acetylsalicylsäure und dem Ibuprofen, (beide wurden schon in früheren Blog-Beiträgen vorgestellt), gehört er zu den „Großen Drei“ der rezeptfreien Schmerzmittel. Der Name ist abgeleitet von der chemischen Bezeichnung „Para- Acetylaminophenol“. Hier die chemische Formel:

Paracetamol

Aus einer Tablette kann der Wirkstoff sehr einfach isoliert werden. Wir nutzen dabei den Umstand aus, daß Paracetamol in Spiritus bei Raumtemperatur, im Gegensatz zu den übrigen Tabletteninhaltsstoffen, gut löslich ist.

Wir benötigen einen Hammer, 2 Blatt Papier ca. 10 x 10 cm, zwei kleine Bechergläser (oder Schnapsgläser), ein Rundfilter (Durchmesser ca. 5-6 cm), einen Trichter (Randdurchmesser ca. 4 cm), einen Glasstab (oder Teelöffel) und ca. 10 ml Spiritus. Das Rundfilter kann man sich aus einem Kaffeefilter zurechtschneiden.

In dem hier beschriebenen Beispiel wurde „Paracetamol -ratiopharm 500“ verwendet. Die 500 steht für 500 mg, die Tablette enthält also 1/2 Gramm Wirkstoff. Genug für unsere Mikrokristalle.

Eine Tablette zwischen 2 Blatt Papier legen. Vorsichtig mit einem Hammer zerklopfen, so dass ein feines Pulver entsteht. Das Pulver in einem Becherglas mit ca. 10 ml Spiritus übergießen und einige Minuten mit einem Glasstab oder dem Stiel eines Teelöffels umrühren, damit sich das Paracetamol auflösen kann.

Das Rundfilter 2 mal falten, so dass eine Filtertüte entsteht. Die Filtertüte in den Filtertrichter setzen und mit etwas Spiritus befeuchten, so dass das Filter gut anliegt. Den Trichter in das zweite Becherglas (oder Schnapsglas) stellen und vorsichtig den Inhalt des ersten Becherglases durch das Filter laufen lassen. Das funktioniert am Besten, wenn man die Flüssigkeit am Glasstab ablaufen läßt. ( Bechergläser funktionieren bei dieser Prozedur sehr viel besser, weil sie einen Auslauf besitzen).

Von der klaren Flüssigkeit einen Tropfen auf einen sauberen Objektträger ohne Deckglas geben, und an einem staubfreien Ort trocknen lassen. Die Kristallisation setzt schon nach wenigen Minuten ein und ist nach wenigen Stunden abgeschlossen.

Und so sieht das Ergebnis dann aus:

Paracetamol

Soviel für heute, liebe Freunde der Mikrokristalle.

Wer früher seine Filme selber entwickelt hat, kennt die Entwicklersubstanz Hydrochinon. Dieser Stoff liefert aber auch interessante Mikrokristalle, er wird daher das Thema des nächsten Blog-Beitrags sein.

Bis dahin wünsche ich eine gute Zeit.

H-D-S

Mit Schwefel fantastische Mikrokristalle erzeugen

Veröffentlicht am 8. Juli 2015 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristalle,

nach den vielen Zuckern, die teilweise doch etwas schwer zu kristallisieren waren, hier ein echter Hingucker, der auch noch völlig problemlos Mikrokristalle bildet, und leicht zu beschaffen ist, der Schwefel. Man kann ihn in Apotheken oder z.B. über Amazon kaufen.

Schwefel ist eines der 98 natürlichen Elemente. Er ist in keinem der uns zugänglichen Lösungsmitteln löslich. Aus Schwefelkohlenstoff kristallisiert er in rhombischen Kristallen. Da dieses Lösungsmittel aber sehr leicht entzündlich ist, furchtbar schlecht riecht und sehr giftig ist, kommt es für unsere Arbeiten absolut nicht in Frage. Das ist aber überhaupt kein Problem, da Schwefel auch sehr schön aus der Schmelze kristallisiert. Da Schwefel ein Element ist, kann er sich beim Erhitzen auch nicht zersetzen. Schwefel organisiert sich in der Schmelze, abhängig von der Temperatur, zu sehr unterschiedlichen Strukturen. Dadurch erhält man beim Abkühlen auch die verschiedensten Kristallbilder. Hier ist also breiter Raum für Experimente gegeben.

Vorbemerkungen für Experimente in der Küche: Auch in kleinen Mengen erhitzt, riecht Schwefel etwas unangenehm, also Dunstabzugshaube anstellen. Den Schwefeldampf der beim Erhitzen entsteht, nicht einatmen. Daher auch nicht zuviel Schwefel auf die Objektträger geben.

Um variantenreiche Kristallbilder zu erhalten, kann man folgendermaßen vorgehen:

Auf 3 Objekträger je eine kleine Messerspitze Schwefel geben und mit einem Deckglas bedecken. Die 3 Proben auf einer Heizplatte erwärmen. Ab ca. 120 Grad Celsius beginnen die Proben zu schmelzen. Eine Probe sofort von der Platte nehmen. Sie beginnt meist schnell beim Abkühlen zu kristallisieren.

Die anderen Proben weiter erhitzen. Man erkennt eine Farbveränderung von gelblich nach rötlich. Nach einiger Zeit, bei stärkerer Hitze, werden die Proben wieder fest und bei weiterem Erhitzen schmelzen sie wieder. Hitze abstellen und eine Probe sofort von der Heizplatte nehmen, die andere auf der abgestellten Heizplatte langsam abkühlen lassen.

Zum Kristallisieren unter Umständen über Nacht stehen lassen, meist erfolgt die Kristallisation aber schnell.

Unter dem Mikroskop im polarisierten Licht erhält man sehr interessante Kristallbilder:

Schwefel, nach dem Schmelzen schnell abgekühlt.

Schwefel, stark erhitzt und danach schnell abgekühlt.

Schwefel stark erhitzt, danach langsam abkühlen lassen.

Man kann hier nach Herzenslust experimentieren, und man wird immer wieder aufs Neue erfreut und überrascht sein, welch vielfältiger Farben- und Formenreichtum durch Variation von Temperatur, Abkühlzeit und Schwefelmege auf dem Objektträger erzielt werden kann.

Soviel für heute, liebe Freunde der Mikrokristalle.

Im nächsten Blogbeitrag wird über Erfahrungen mit einem trinokularen Mikroskop berichtet, das im unteren Preissegment angesiedelt ist.

Bis dahin wünsche ich erfolgreiche Experimene mit dem Schwefel.

H-D-S

Ein altes Mikroskop für Fotos im polarisierten Licht umrüsten

Veröffentlicht am 30. Mai 2015 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristalle,

nicht jeder kann oder mag sich ein hochwertiges und teures Mikroskop leisten. Und vielleicht will man auch erst einmal probieren, ob das Mikroskopieren überhaupt Spaß macht.

Im Internet oder manchmal auch in Fotogeschäften werden immer wieder ältere Mikroskope, manchmal auch sehr namhafter Hersteller, oft preiswert, angeboten. So wurde das hier abgebildete Mikroskop für 50 EURO erworben.

Chinesisches Mikroskop

Das Instrument stammt ungefähr aus dem Jahre 1976. Es wurde in der Volksrepublik China gebaut. Es ist ein durchaus hochwertiges Labormikroskop. Die optische Ausstattung besteht aus 3 Objektiven, 5x, 10x und 63x sowie 3 Okularen 5x, 10x und 15x.

Das Stativ ist sehr massiv und mit einem Grob- und Feintrieb ausgerüstet. Wie bei alten Mikroskopen üblich, erfolgt das Scharfstellen über die Bewegung des Tubus. (Moderne Mikroskope bewegen stattdessen den Objekttisch). Der Objekttisch ist ein Drehtisch, wie er normalerweise nur für professionelle Zwecke verwendet wird. Der Kreuztisch wurde vom Autor nachgerüstet, für ca. 20 EURO über Amazon erworben und mit 2-Komponentenkleber auf den Drehtisch aufgeklebt.

Modifizierter Drehtisch

Die Beleuchtungseinrichtung bestand ursprünglich aus einem Spiegel und dem Kondensator. Der Spiegel wurde durch eine elektrische Beleuchtung ersetzt:

Elektrische Beleuchtung nachgerüstet

Die elektrische Beleuchtung läßt sich über einen Dimmer (Baumarkt) regeln. Der Kondensator ist mit einer Aperturblende und einem Filterhalter ausgerüstet. Dieser wurde abgeschraubt. Stattdessen wurde ein drehbares, lineares Polarisationsfilter mit 2-Komponentenkleber angeklebt. So etwas darf man natürlich nur machen, wenn man das Mikroskop ausschließlich als Polarisationsmikroskop benutzen will! Das Heliopan-Polfilter ist auf dem obigen Foto gut zu erkennen. Darüber erkennt man auch den Hebel der Aperturblende.

Soweit die Umrüstung am Mikroskop. Eine leichte Digitalkamera kann man, wie in einem früheren Blogbeitag beschrieben, direkt über einen Adapter, an dem sich ein zweites Polfilter befinden muß, mit dem Tubus verbinden.

Das Scharfstellen über den Mikroskop-Tubus wird aber zum Problem, wenn man eine schwere Spiegelreflex-Kamera verwendet. Keinesfalls sollte man bei diesem Mikroskop-Typ versuchen, die Spiegelreflex-Kamera direkt mit dem Tubus zu verbinden. Das Scharfstellen wird praktisch unmöglich, weil wegen des hohen Gewichts der Kamera der Tubus nach unten gedrückt wird.

Wie man mit einfachen Mitteln eine Spiegelreflex-Kamera an ein Mikroskop auch alten Typs adaptieren kann, wird das Thema meines nächsten Beitags sein.

Bis dahin, liebe Freunde der Mikrokristalle, wünsche ich eine gute Zeit.

H-D-S

„Umbau“ eines Schülermikroskops zum Polarisationsmikroskop

Veröffentlicht am 1. April 2015 von H-D-S

Hallo liebe Freunde der Mikrokristall-Fotografie.

Um Mikrokristalle so zu fotografieren, daß sie in prächtigen Farben erscheinen, benötigt man polarisiertes Licht.

Licht kann man sich als wellenförmige Schwingungen vorstellen. Diese Lichtwellen können horizontal oder vertikal oder in jeder anderen Ebene schwingen. Die folgende, etwas sehr simple Skizze soll das verdeutlichen. Sie zeigt eine horizontal und eine vertikal schwingende Welle, stellvertretend für das ganze Schwingungsspektrum:

Die rechts skizzierten Gitter sollen Polarisationsfilter darstellen. Polarisationsfilter lassen nur Licht einer Schwingungsebene passieren. Das obere Filter läßt nur den horizontal schwingenden Anteil des Lichts durch. Alle nicht horizontal schwingenden Lichtwellen werden zurückgehalten.

Im unteren Filter ist es umgekehrt. Hier werden nur die vertikal schwingenden Anteile des Lichts durchgelassen. Das untere Polarisationsfilter ist aber das gleiche Filter wie das obere, es ist nur um 90 Grad gedreht.

Packt man beide Filter zu einem Sandwich zusammen und zwar in den Durchlassebenen wie oben skizziert, wird alles Licht zurückgehalten. Dreht man dann das unteren Filter um 90 Grad, so daß seine Linien auch horizontal verlaufen, geht wieder horizontal schwingendes Licht durch die beiden Filter.

Die folgenden Fotos zeigen den Effekt. In den Fotos sind 2 Polarisationsfilter übereinander gelegt. Das untere ist eine Polarisationsfilter-Folie, das obere ein Polarisationsfilter für Fotoobjektive.

Im folgenden Bild sind die Filter so gedreht, daß sie Licht einer Schwingungsebene durchlassen:

Lichtwellen einer Schwingungsebene passieren die beiden Filter

Dreht man eines der Filter um 90 Grad, das entspricht der Situation in der Skizze, kann kein Licht mehr die Filter passieren. Hier wurde das untere Filter gedreht:

Unteres Polarisationsfilter um 90 Grad gedreht, es passiert kein Licht mehr die Filter

Läßt man Licht durch ein Polarisationsfilter fallen, erzeugt man polarisiertes Licht, also Licht, das nur in einer Schwingungsebene schwingt. Es gibt chemische Substanzen, die in der Lage sind, die Ebene des polarisierten Lichts zu drehen. Bringt man solche Substanzen z. B. als Mikrokristalle zwischen 2 gekreuzte Polarisationsfilter, so werder sie vor schwarzem Hintergrund sichtbar. Durch sehr komplexe Vorgänge wie Doppelbrechung und Interferenzerscheinungen entstehen zusätzlich prächtigen Farben.

Das Schülermikroskop muß also mit 2 Polarisationsfiltern ausgerüstet werden. Eine Polarisationsfilterfolie, (findet man im Internet, meist als 10×10 cm Folie, kostet ca. 15 Euro Stand 2015), wird entweder unter oder falls das nicht geht, auf den Objekttisch geklebt. Dieses Polarisationsfilter nennt man den Polarisator.

Polarisationsfilterfolie als Polarisator

Das zweite Polarisationsfilter, der Analysator, muß drehbar in der Nähe des Okulars angebracht werden. Hier zwei Varianten:

Ein passendes, drehbares Polarisationsfilter wird zwischen Kamera und Adapter geschraubt:

Adapter mit passendem Polarisationsfilter als Analysator

Das ist die teure Variante, aber es geht natürlich auch mit dem Schamstoffschlauch. Man klebt entweder ein passendes Polarisationsfilter oder Polarisationsfilterfolie auf den Schlauch. Man kann dann den ganzen Schlauch mit dem Analysator drehen. Für manche Digitalkameras gibt es aber auch passende aufschraubbare Filter, die sollten aber auch drehbar sein. Die schraubt man an das Kameraobjektiv und verbindet sie mit dem Schaumstoffschlauch wie früher beschrieben.

Polarisationsfilter auf Schaumstoffschlauch kleben

Es gibt sogenannte „Lineare Polarisationsfilter“ und „Zirkular-Polarisationsfilter“. Beide sind geeignet, Zirkular-Polarisationsfiltern müssen aber seitenrichtig eingesetzt werden. Man kann das testen, indem man beide Filter übereinander legt, sie ins Licht hält und eines der Filter dreht. Sind sie korrekt angeordnet sperren die Filter beim Drehen das Licht.

Als Beleuchtung eignen sich Tageslicht und Glühlampen. Leds sind ungeeignet.

So, liebe Frreunde der Mikrokristall-Fotografie, fototechnisch ist jetzt alles weitgehend geklärt. Im nächsten Beitrag geht es in die Küche zum Züchten der ersten Mikrokristalle.

Bis dahin eine schöne Zeit.

H-D-S

Hallo Freunde der Mikrofotografie

Veröffentlicht am 9. März 2015 von H-D-S

Willkommen auf meinem Blog. Ich möchte in diesem Blog meine Erfahrungen beim Züchten und Fotografieren von Mikrokristallen weitergeben. Mikrokristalle führen den Betrachter in eine faszinierende, farben- und formenreiche Welt. Im Prinzip reichen für den Anfang ein einfaches Schülermikroskop, einige Küchenutensilien, eine kleine Digitalkamera, eine Polarisationsfilterfolie, und ein paar Substanzen wie z.B. Zucker, Zitronensäure oder Weinsäure und schon kann es losgehen.

Ich wende mich besonders auch an Schüler und werde daher in meinem nächsten Beitrag ein Schülermikroskop vorstellen und zeigen, wie man mit einfachen Mitteln eine Kamera an das Mikroskop adaptieren kann.

Wer meine Fotografien von Mikrokristallen ansehen möchte, kann mal bei der Fotocommunity vorbeischauen:

http://www.fotocommunity.de/fotograf/h-d-s/fotos/1920564

Bis dahin freundliche Grüße

H-D-S

mikrokristalle

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