Schüttler für Mikroproben (Mikrochemie) - wer hat eine Idee?

Begonnen von Reinhard, Februar 03, 2018, 11:21:59 VORMITTAG

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Reinhard

Hallo technisch versierte Fachleute,

für meine mikrochemischen Ambitionen bin ich ständig auf der Suche nach geeigneten technischen Hilfsmitteln,
mit deren Hilfe ich möglichst viele Probleme des Mikromassstabes lösen kann.
So brauche ich nun eine Möglichkeit, Flüssigkeitsmengen von bis zu 50 µl zu "schütteln", zum einen im Rahmen von
Mikrotitrationen, zum anderen zum "Ausschütteln" mit zwei nicht mischbaren Phasen.
Dazu habe ich mir diesen genialen kleinen Exzentermotor zugelegt:

"Ake Handle Motor Vibrator Replacement"   (Durchmesser max. 1,5cm)


Ich will ihn indirekt z.B. über ein Stück Hartgummi mit einem größeren Kapillargefäß verbinden. (der schwarze Ring ist ein weicher Gummi)
Leider wurde mir das Ding so roh wie es ist zugesandt und ich weiß nicht einmal, mit wievielen Volt es betrieben wird.
Kann mir jemand aus seiner Erfahrung heraus sagen, wie ich das Gerät einsetzen kann, ohne es direkt zu zerstören. Es müßte etwas mit einer kleinen Batterie
sein.
Könnte sich hier jemand vorstellen, gegen Honorar ein "smartes" Gerätchen zu bauen mit Stromquelle, "Dimmer" und einer Befestigungsmöglichkeit, um den Motor selber
z.B. an einem Stativ(chen) festzumachen und das alles möglichst "winzig".

viele Grüße
Reinhard

seit wann ist Kunst ein Fehler ?



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Reinhard

Hallo Safari,

das (unten) ist etwa die Dimension; mit ein Zahnbürstenmotor könnte man das ensemble insgesamt abheben lassen.
;D ;D




das Motörchen in der ersten Abbildung dürfte schon eher "passen".

viele Grüße
Reinhard
seit wann ist Kunst ein Fehler ?



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Peter V.

#2
Lieber Reinhard,

ginge nicht eine kleine Lautsprechermembran mit Frequenzgenerator?

Herzliche Grüße
Peter
Dieses Post wurde CO2-neutral erstellt und ist vegan. Für 100 Posts lasse ich ein Gänseblümchen in Ecuador pflanzen.

Reinhard

Hallo Peter,

Du stellst mir ja Fragen!  :'( :-\ ;)
Bin ich Elektroingenieur?  :)
Ich war ja schon froh, daß ich (zufällig) auf das Exzentermotörchen gekommen bin.
Es naht aber Hilfe!!
Rolf (reblaus) hat sich freundlicherweise bereiterklärt, sich des Problems (des Schüttelns) anzunehmen!

viele Grüße
Reinhard
seit wann ist Kunst ein Fehler ?



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Peter V.

Lieber Reinhard,

dann laß uns aber ruhig auch daran teilhaben, wie das Projekt zu einer Lösung kommt.

Herzliche Grüße
Peter
Dieses Post wurde CO2-neutral erstellt und ist vegan. Für 100 Posts lasse ich ein Gänseblümchen in Ecuador pflanzen.

Reinhard

Hallo Freunde,

zur weiteren Verdeutlichung hier noch ein Photo (von 1943)
Es zeigt einen Mitarbeiter von G.T.Seaborg bei einer Mikrotitration mit einer "Kirk-Burette".
Diese kompliziert geformte und gemessene Kapillare lässt sich in der schrägen Ebene verschieben, sodaß sie mit einer
fein ausgezogenen Spitze in das kleine weiße Porzellanschälchen reicht und erlaubt, µl-weise Flüssigkeit zur Titration zuzugeben.
Von der linken Seite her reicht ein Glasstäbchen in die Flüssigkeit, das diese "umrührt". Z.T. wurde hierfür ein "Klingeltrafo" als
Motor verwendet, z.T. wurde aber auch zum gleichen Zweck Luft eingeleitet.



viele Grüße
Reinhard
seit wann ist Kunst ein Fehler ?



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micromax

Hallo Reinhard,

in Handys ist auch ein kleiner Exzenter verbaut, der für den Vibrationsalarm zuständig ist. Das war früher so ein kleines Motörchen von etwa 15 mm Länge und 5-6 mm Durchmesser. Vielleicht wäre das was für Dich. Allerdings war das vor 10 Jahren, als ich so ein Ding in einem Handy gesehen habe. Das mag heute auch anders gelöst sein.

Viele Grüße
Thomas

Reinhard

Hallo Thomas,

ich glaube, das im ersten Photo oben gezeigte Motörchen könnte zu einem Handy gehören.

viele Grüße
Reinhard
seit wann ist Kunst ein Fehler ?



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reblaus

Hallo -

es ist vollbracht:



Das Motörchen ist in einem leichten Alurohr D= 16 mm untergebracht und oberhalb der Mitte durch eine Madenschraube festgeklemmt. Oben sitzt das Rohr mit 2 Lagen Spiegelband elastisch in einer Schelle. Unten im Rohr ist ein Halter aus Plexiglas mit  1,5 mm Axialbohrung in der das Glasstäbchen durch eine M3 Nylonschraube fixiert werden kann.

Als Stromversorgung wurde vorläufig eine meiner LED-Versorgungen verwendet, da sich hier Strom und Spannung getrennt regeln lassen und die Werte im Display abgelesen werden können. Ein Schalter befindet sich neben dem Stativsäulchen.
Die eigentliche Versorgung könnte auch über Akkus erfolgen, evt. würde eine NMH-Zelle genügen: Das Motörchen schluckt bei 1,5 V etwa 40 mA, bei 1,2 V die Hälfte (siehe Foto), gefühlsmäßig müsste die damit erzielte Drehzahl ausreichen. Für eine vernünftige Regelung sollten es aber schon 2 Zellen (2,4 V) sein.
Interessante Beobachtung: Wenn man das Rohr unten festhält und dadurch die Schwingung dämpft, steigt die Drehzahl und der Stromverbrauch sinkt!

Probeweise habe ich schon mal in einem Hohlschiff-Objektträger ein Zuckerkörnchen in ein Wassertröpfchen eingerührt und das klappte, ohne dass der Tropfen weggeschleudert wurde. Ob es aber so funktioniert wie es sich Reinhard vorgestellt hat lässt sich noch nicht sagen. Ggf. müssen halt noch Änderungen vorgenommen werden, z.B. ein seitwärts herausragender Schüttelhaken aus Draht, Klammern um Tüpfelplatte zu fixieren etc.

Viele Grüße

Rolf

Michael L.

Hallo Rolf,

wo gibt es denn diese LED Stromversorgung?

Viele Grüße.

Michael

reblaus

Hallo Michael -

hierzu gibt es bereit einige Zwirne im Forum, z.B.

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=25239.msg188514#msg188514

Dieses Regelgerät wird als nackte zweiseitig bestückte Platine angeboten, mit Lüsterklemmen bzw. USB-Stecker als Anschluss oder mit zusätzlichem Plexiglasgehäuse (Bausatz). Kosten um die 20.-. Es wird zur Stromversorgung noch ein beliebiges Stecker- oder Laptop-Netzgerät zwischen 8 und ca. 30 V= benötigt.

Im Grunde handelt es sich um ein kleines Labornetzgerät incl. Display zur wahlweisen Anzeige von Eingangsspannung, Ausgangsspannung oder Strom usw.
Allerdings erfolgt die Bedienung der Spannungs- und Strombegrenzung nicht über handliche Knöpfe sondern über 15-Gang-Trimmpotentiometer, da hier beträchtliche Spannungs- und Strombereiche (bis 5 A max.) abgedeckt werden. Wenn man statt der vorgesehenen Schraubenzieherbedienung Knöpfe anbringen möchte, ist viel Geduld und Bastelgeschick erforderlich und für die oben abgebildeten Buchsenanschlüsse ebenfalls.

-JS- hat sich hier gleich ein richtiges Gehäuse mit robusten Potentiometern etc. angefertigt und auch die Eignungen zur Fotografie getestet, denn es handelt sich hier nicht um ein linear geregeltes Gerät sondern um einen Step-Down-Wandler, allerdings mit recht hoher Frequenz:

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=25618.0

Mikroskopieanfängern ohne Bastel- und Elektro(nik)-Kenntnisse rate ich deshalb immer zur Anschaffung eines speziell für LED-Versorgung konstruierten Teils wie sie z.B. von S. Hiller u.ä. angeboten werden, mit denen man eine dazu passenden LEDs kaum umbringen kann und die wegen der Linear-Regelung auch bei sehr kurzen Belichtungszeiten keine Streifen auf dem Foto bilden

Viele Grüße

Rolf

P.S. Das oben abgebildete Gerät stört meinen Radioempfang nicht im Geringsten, aber ich habe da schon eine Klage vernommen. Dieses Gerät sah auf den ersten Blick von oben identisch aus und lieferte auch die entsprechenden Spannungen und Ströme, aber auf der Rückseite fehlten viele ICs. Ich habe schon Angebote direkt aus China für nur 13.-gesehen, vielleicht besteht hier ein Zusammenhang

Werner

Ich bin skeptisch, ob eine Unwucht bei den Mikroabmessungen/Massen der Lösungen zum Mischen hilfreich ist. Da bewegt sich zu wenig Lösung.
Möglicherweise hilft aber Ultraschall, das wirkt kleinräumiger.
Besser wäre eine Mischung durch Turbulenz, z.B. Einsaugen in eine Kapillare und schnelles Ausstoßen. Macht man mit einer Kolbenpipette im Eppigefäß ja auch.


Gruß   -   Werner

reblaus

Hallo Werner -

diese Frage wird wohl Reinhard empirisch beantworten müssen. Derzeit rührt halt eine kleine Glasspitze mit einem Rühr-Radius von etwa 0,5 - 1 mm und einer Frequenz in der Größenordnung von 50 Hz in einem Tröpfchen. Wie schnell und ob sich das Zuckerkörnchen homogen in dem Tröpfchen verteilte war halt nicht zu beurteilen - leider hatte ich kein KMnO4-Kriställchen für Studienzwecke zur Hand.

Der Betrieb liefert sowieso chaotisches System aus Schwingungsknoten, -amplituden und -richtungen und die ganzen Parameter ändern sich auch noch mit der Drehzahl und vermutlich auch noch mit esotherischen Einflüssen durch den Experimentator  ;D

Viele Grüße

Rolf

Reinhard

Hallo Freunde,

anbei noch ein Bild zum Thema "Schütteln bei Ultramikrotitrationen" aus dem Buch: "Die Methoden
der Mikromaßanalyse" von Josef Mika, Enke Verlag 1952, Band 42.
Im Text vorher empfiehlt er: "....Es ist daher zweckmäßiger, die Lösung mit Hilfe eines Vibrators in Bewegung zu halten.
Eine entsprechende Vorrichtung läßt sich so herstellen, daß man den Hammer einer mit Netzwechselstrom betätigten
Klingel (!) durch einen dünnen Glasstab ersetzt. ....Ma erhält eine intensive Rührung der Flüssigkeit, wenn man das in die Lösung tauchende Ende des Glasstäbchens der Wölbung des Schälchens entsprechend biegt." usw.



Ich werde es einfach austesten und bei Gelegenheit als Ultramikrotitration hier vorstellen.

viele Grüße
Reinhard
seit wann ist Kunst ein Fehler ?



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