Hallo Tümpler,
im MIKROKOSMOS Heft 2/2008 hatte ich von Kristallbildungen in Wasserflöhen berichtet. Seit dem war meine Suche nach weiteren Funden erfolglos. Nun aber, beim Mikroskopietreffen in St.Ulrich am Pillersee/Tirol war es wieder so weit. Im Carapax eines lebenden Simocephalus fand ich sie wieder, noch größer in einer alten Schale. Im pol. Licht ist sie gut zu erkennen:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/66831_38847974.jpg)
Objektiv 10x, Hilfsobjekt 1230nm.
Dies zugleich als kleiner Blumenstrauß zum Dank an Angie für ihre perfekte Organisation dieses schönen Treffens!
Hallo Ernst,
Ein schönes Erfolg, Gratulation.
Herzliche Grüße
Joost
Hallo Ernst,
ich bin zwar kein Tümpler, habe mir dein Foto aber trotzdem angeschaut. Schön bunt ist der Floh ja. Aber darf ich fragen was für Kristalle er da unter der Haut/dem Panzer trägt?
Ole
Hallo Ole,
das war leider bisher nicht zu ermitteln, hängt vielleicht mit der Ernährung bzw. den Ausscheidungen zusammen.
Tag Ernst,
wie groß sind die Kristalle denn? Sehr klein, wie ich vermute?
Ole
Lieber Ernst,
schön daß Du endlich wieder fündig geworden bist!
Bei genauer Betrachtung meine ich, daß diese Kristalle eine Anlagerung an der Schale sind. Denn die Streifung der Schale ist bei den Kristallen ebenfalls vorhanden.
Natürlich wäre es sehr interessant herauszufinden was da kristallisiert. Aber diese winzige Menge würde wohl jeden Chemiker auf eine harte Probe stellen!
Liebe Grüße
Regi
Hallo Regi und Ole,
Die Kristalle sitzen innen an der Schale, manchmal sogar in den Antennen. Sie können bis zu mehreren 100µm groß sein. Näheres in meinem schon erwähnten MIKKROKOSMOS-Beitrag.
Lieber Ernst,
großes Dankeschön für den entzückenden Blumenstrauß!!! Es freut mich, dass Du bei uns wieder fündig geworden bist. Erkennt man diese Kristalle denn auch ohne polarisiertes Licht?
Herzliche Grüße
Angie
Liebe Angie,
ich hatte sie schon bei Euch ohne Pol. zu erkennen geglaubt, und mit Recht. Hier nun noch 2 Beispiele, wie stark sie sich ausbreiten können, hier in leeren Schalen. Man findet sie aber auch in lebenden Tieren.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67120_25708297.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67120_47407227.jpg)
P.S. Alle aus dem Verlandungsgebiet des Pillersees.
Für einen Chemiker ist es in der Tat sehr wenig Substanzmenge, aber vieleicht würde es ja für einen Mineralogen für die Röntgendiffraktometrie ausreichen? - Db.
Hallo Ernst, Db,
in der Tat wäre ein Einkristall von 100 µm Durchmesser geeignet für eine Messung auf dem Einkristalldiffraktometer. Versuch macht klug.
Aber ich frage mich jetzt, ob das denn Einkristalle sind. Ich habe kein Abo des Mikrokosmos und weiß darum nicht, was du dort über diese Kristalle geschrieben hast. Aber bei den letzten beiden Fotos wundere ich mich nun sehr, woher diese bunten Farben kommen. Klassische Interferenzfarben sind es ja wohl nicht, wenn sie, wie angedeutet, auch im nichtpolarisierten Licht auftreten. Wie entstehen die Farben denn dann? Und: Woraus kann man denn dann überhaupt folgern, dass es sich um was kristallines handelt?
Ole
Hallo Ole,
ich bin sicher, daß es keine Einkristalle sind, dazu erscheinen mir die Umrisse viel zu unregelmäßig. An diesen hatte ich auch vor Ort die Anlagerungen erkannt, nicht an Farben. Die zeigen sich erst im pol. Licht. Ohne Hilfsobjekt sieht man fast nur Hell-Dunkel bei gekreuzten Filtern. Das Bunte und daher stärker differenzierte ergibt sich erst mit dem verwendeten Hilfsobjekt. Alles typisch wie bei der Kristallisation chemischer Substanzen.
Übrigens zweifele ich sehr, daß man für eine Analyse genug Material herausholen könnte, ohne es völlig zu zerbröseln.
An alle näher interessierten Nichtabonnenten des MK: ich habe noch ein paar Sonderdrucke, bei Bedarf verschickbar.
Hallo Ernst,
wenn ich das also richtig verstehe, dann sind die beiden letzten Bilder mit gekreuzten Polarisatoren aufgenommen, mit einem Hilfsobjekt (lambda/4?). Und damit bekommt man diese tollen Farben, wo ohne Hilfsobjekt alles grau ist. Stimmt das so?
Kann man denn größere Gebiete dieser offenbar doppelbrechenden Substanz in die Auslöschungsstellung drehen?
Ole
Hallo Ole,
als Hilfsobjekt habe ich nicht das Rot I verwendet, sondern ein Glimmerplättchen mit einem Gangunterschied von 1230 nm, wie beim 1.Bild erwähnt, und zwar für alle 3 Bilder. Zu diesem Zweck kann man auch farblose Kunststoff-Scheiben von Dosen u.ä. verwenden. Die Polfilter stehen irgendwo näher an "gekreuzt". Durch Drehen des Polarisators und des Hilfsobjektes (unabhängig voneinander) kann man die Farben von Objekt und Hintergrund (auch zu Grau) verändern. Da hilft nur Probieren!
Aha. Und was passiert wenn man fuer geordnete Verhaeltnisse sorgt und die Filter exakt kreuzt und das Hilfsobjekt unter genau 45 Grad einschiebt? Loeschen dann groessere Gebiete sauber aus?
Oder empfieht es sich, erst den Mikroskosmosartikel zu lesen?
Ole
Dann ist der Hintergrund dunkel, und doppelbrechende Objekte leuchten, als ob das Hilfsobjekt nicht da wäre. Alles klar?
Und kann man dann den Floh so hindrehen, dass große Bereiche des kristallinen Geflechtes homogen auslöschen? Denn nur dann hätte man ja einen Einkristall, mit dem man am Einkristalldiffraktometer was anfangen könnte.
Wenn du sagst, dass auch ohne Hilfspräparat solche intensive Interferenzfarben zu sehen sind, dann erwarte ich ja, dass die Doppelbrechung enorm groß, und dass deutet dann ja für mich auf Kalzit als einen ganz heißen Kandidaten. Aber vielleicht gibt es ja noch andere stark doppelbrechende Kristalle in Lebewesen?
Ole
1. Eine Einfarbigkeit ist nidht zu erreichen - es kann kein Einkristall sein.
2. Ich hatte gesagt, daß die intensiven Pol.-Farben nur mit dem Hilfsobjekt erscheinen. Ohne es liegen sie fast nur in der ersten Ordnung.
Ich glaube, diese Betrachtungen führen uns hier nicht weiter. Ein Sonderdruck ist auf dem Weg.
Zitat
1. Eine Einfarbigkeit ist nidht zu erreichen - es kann kein Einkristall sein.
Hm, nicht ganz. Homogene Farbe ist nicht das gleiche wie homogene Auslöschung.
Zitat
2. Ich hatte gesagt, daß die intensiven Pol.-Farben nur mit dem Hilfsobjekt erscheinen. Ohne es liegen sie fast nur in der ersten Ordnung.
Ach ja, hatte ich wieder vergessen.
Zitat
Ich glaube, diese Betrachtungen führen uns hier nicht weiter. Ein Sonderdruck ist auf dem Weg.
Ja, ich schreibe jetzt erstmal nichts mehr und warte mit Spannung. Vielen Dank schon mal
Ole
Hallo Ernst,
ZitatÜbrigens zweifele ich sehr, daß man für eine Analyse genug Material herausholen könnte, ohne es völlig zu zerbröseln.
Ein REM mit Analysator liefert in wenigen Minuten eine chemische Analyse jedes beliebigen ausgewählten Punktes.
Allerdings muß das Teil ins Hochvakuum. Hält es das aus ?
Gruß
Alfred
Hallo Alfred,
die REM-Vorbehandlung würden diese Gebilde wohl kaum überstehen. Und mit Kanonen auf Spatzen schießen??
Lieber Ernst,
eine lebende Daphnia würde das Vacuum sicher nicht ungeschoren überstehen. Aber eine tote Schale? Ich denke, Du solltest dies einmal mit Uwe Schmidt besprechen, der hat mehrere dieser Geräte. Allerdings eines sei noch angemerkt: die Röntgenmikrospektralanalayse (EPA) liefert lediglich Informationen über die Elemente, nicht über die Verbindung. Aber, gut, wenn man Peaks für Ca, S, bzw. C bekommt ist einigermaßen klar, um was es sich handeln muss. Bleibt trotz alledem die spannende Frage: was treibt diese Ionen dazu, sich aus der Lösung zu stehlen?
Herzliche Grüße
Detlef
Lieber Detlef,
danke für den Hinweis - das gleiche Thema hatten wir schon vor 3 Jahren. Mein Problem ist, wie diese äußerst zerbrechlichen Schalenreste heil zu isolieren. Ich habe schon mehrere bei diesem Versuch kaputtgemacht und finde heute kaum noch welche. Aber die Hoffnung stirbt ja zuletzt...
Hier nun noch ein Fund mit kleineren Kristallen: erstmalig Peracantha truncata.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67257_18640128.jpg)
Hallo Ernst,
vielen Dank fuer den Sonderdruck des Artikels. Ich glaube, dass Elektronenbeugung die Methode der Wahl ist. Dass ein Floh die Prozedur nicht ueberleben wird ist klar, aber man kann ja auch auf sein natuerliches Ableben warten. Und es sind auch schon hoeher entwickelte Tiere aus niederen Gruenden geopfert worden.
Wenn man einen breiten Elektronenstrahl verwendet, sollte man Beugungsringe der kristallinen Phase kriegen, die auszuwerten nicht schwer sein duerfte. Mit einem fein fokussierten Strahl wuerde man wohl sogar das Beugungsbild eines einzelnen Kristalles erhalten, was aber eher weniger nuetzt als das Beugungsbild der polykristallinen Probe.
Das waere mein Vorschlag zum Thema.
Schoenen Abend
Ole
Hallo Ole,
das hört sich alles interessant an - aber zur Zeit habe ich nur noch Kristallreste, mit denen man kaum noch was anfangen kann. Also warte ich auf die nächste Gelegenheit. Aber vielen Dank fürs Interesse!
Hallo Ernst, Hallo Ole,
Wenn man die Kristalle mit ihrer Unterlage präpariert, auf welche Untergrund müsste man die Kristalle dann transferieren, um Sie wie beschrieben weiter untersuchen zu können. ( Deckglas,Remteller?)
Freundliche Grüße
und Danke an Ernst für die schönen Bilder
CMB
Zitat von: CMB in Juni 27, 2011, 10:50:25 VORMITTAGWenn man die Kristalle mit ihrer Unterlage präpariert, auf welche Untergrund müsste man die Kristalle dann transferieren, um Sie wie beschrieben weiter untersuchen zu können. ( Deckglas,Remteller?)
Hallo zusammen,
ein geeigneter Halter dafür wäre ein Kupfer-Netzchen für ein TEM (Transmissions-Elektronenmikroskop). Ich würde mich hier nicht unnötig einmischen und verstehe auch nicht viel von Elektronenbeugung, aber ich habe erst kürzlich noch unbenutzte, mit Kollophonium überzogene Netzchen (3 mm Durchmesser) aus meinen frühen Forschertagen entdeckt, die ich - wenn geeignet und gewünscht - gern zur Verfügung stelle.
Herzliche Grüße, Thomas
Hallo,
wenn mir einer ein präpariertes Präparat liefert, würde ich es schon mal bei Gelegenheit ins TEM schieben.
Neben Elektronenbeugung könnte man auch im TEM RöntgenMikroanalyse (EDX) machen.
Aber das Präparat ist das Problem und der Aufwand.
Wenn ich es richtig sehe liegen die Kriställchen auf der Schale der Daphnia und die ist wahrscheinlich zu dick um im TEM durchstrahlt zu werden. Gibt es eine Vorstellung von der Dicke dieser Schale ? 0,5 Mikrometer wären gerade noch tolerabel.
Sonst müsste man die Kriställchen also von der Schale abkratzen und auf einen TEM Träger überführen oder die Schale auflösen ohne dass den Kriställchen oder dem restlichen TEM Träger etwas passiert.
Wenn das Problem wichtig ist haben wir allerdings im Werkstoffbereich solche Spezialproben schon mit langwieriger Pröbelei präpariert.
viele Grüsse
Wilfried
Hallo Wilfried,
die Kristalle sitzen innen an der Schale. Eine geeignete Präparation wäre sicher schwierig...
Hallo Ernst,
dass die Kristalle innen an der Schale sind würde nicht stören, wenn die Schale nicht dicker als ca. 0,5 µm ist,
da es dem Elektronenstrahl egal ist ob er zuerst durch die Schale oder durch die Kristallite muss.
Wenn du noch ein ausgetrocknetes Präparat übrig hast darfst du es mir mal schicken, ich werde dann mal versuchen ob ich eine Schale auf ein TEM Trägernetzchen übertragen kann, weil oft macht erst Versuch klug
viele Grüsse
Wilfried
Tag. Als Biologielaie wuerde ich erwarten dass die Flohschale (spricht man bei Insekten nicht von Panzern?) aus Chitin ist. Da sollte sich der Elektronenstrahl doch wohl nicht von beindrucken lassen. Eher koennte ich mir vorstellen dass er das Chitin vaporisiert und damit die Vakuumkammer beschichtet. In dem Sinne sollte der Praeparationsaufwand nahe 0 sein.
Schoenen Sommerabend
Ole
Hallo Wilfried,
leider habe ich kein Präparat mehr, auch kein ausgetrocknetes. Ich werde aber dran denken. Sollte so ein ausgetrocknetes mit Deckglas sein?
Hallo Ernst,
mit Deckglas austrocknen lassen wäre wahrscheinlich besser, dann ist die Präparatstelle beim Transport sogar geschützt. Ich muss dann das Decklas abmachen die Dapnia Schale im Stereomikroskop wiederfinden und per Mikropräparation mit eine feinen Nadel auf ein TEM Folien-Trägernetzchen übertragen.
@Ole
der Elektronenstrahl lässt sich von einer dicken Chitinschale sehr wohl beeindrucken. Bei einer zu dicken Schale werden zu viele Elektronen inelastisch gestreut und sind für eine Abbildung nicht mehr zu gebrauchen sondern heizen nur die Schale auf. Die Abbildung und auch die Elektonenbeugung (kohärente Elektronenstreuung) wird mit den elastisch gestreuten Elekronen gemacht, also mit Elektronen die beim Durchgang durch das Präparat keine Energie verloren haben sondern nur eine Winkelablenkung erfahren haben.
viele Grüsse
Wilfried
Hallo Winfried
ich würde aber erwarten dass organischer Kram sich soweit aufheizt dass er früher oder später verdampft (wenn der Panzer dünn genug ist eher früher als später). Stimmt das nicht? Und dann wäre der Kristall im Handumdrehen freipräpariert.
Ole
Hallo Ole,
nochmal,
ein Transmissionselektronenmikroskop ist kein Elektronenstrahlverdampfer für organische Präparate
sonst könnte man damit z.B. biologische Präparate (Ultramikrotomschnitte) gar nicht anschauen. Durch die hohe Elektronenenergie gehen die meisten Elektronen bei genügend dünnen Präparate ohne inelastische (also ohne energieübertragende) Wechselwirkung durch das Präparat durch (so wie das Licht beim Lichtmikroskop).
Wenn die Präparate zu dick sind kann man durch inelastische Wechselwirkung und der damit bedingten Energieverluste keine Abbildungsqualität mehr erhalten. Man könnte zwar mit Elektronenquellen mit sehr hoher Leistungsdichte das Material auch verdampfen aber dafür sind die Elektronenmikroskope nicht ausgelegt, weil es ja auch gar nichts nützen würde und dann Teile des Präparats oder des Trägers vorher schmelzen würden.
Man würde ja auch nicht auf die Idee kommen ein zu dickes lichtmikroskopisches Präparat durch Einkoppeln eines starken Lasers in das Lichtmikroskop teilweise zu verdampfen und hoffen so ein schönes Präparat zu erhalten.
Die einzige Methode, wie man eine zu dicke Schale um die Kriställchen wegbekommen könnte, wäre eine Plasmaveraschung im Sauerstoffplasma. Dazu müsste man aber wissen, dass die Kristallite selbst keine organischen Bestandteile haben und man müsste spezielle TEM Trägerfolien haben die nicht kohlenstoffhaltig sind.
viele Grüsse
Wilfried
Hallo,
nachdem mir nun Ernst ein eingetrocknetes Präparat mit den Kristallen auf der Schale des Wasserflohs geschickt hat, habe ich versucht ein Präparat für das Transmissionselektronenmikroskop TEM daraus zu machen.
Die eingetrocknete Wasserflohschale auf dem Glasobjektträger sah im STEMI bei 90 facher Vergösserung so aus:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67784_11270103.jpg)
Die nächste Aufnahme zeigt im Vergleich dazu ein TEM Trägernetz bei 50 fach im STEMI:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67784_59421058.jpg)
Ein TEM Trägernetz ist ein Kupfernetz mit ca. 20 µm Dicke und 3 mm Durchmesser. Die Maschen diese Netzes haben eine Weite von ca. 40 µm und sind mit einer dünnen Kohlenstofffolie mit ca 20 nm Dicke überspannt. Der Kohlenstofffilm ist mit Elektronen gut durchstrahlbar sodass er nicht stört.
Es galt nun unter dem STEMI den Wasserflohkrümel auf das Netzchen zu präparieren, ohne dass alles zerreisst.
Ich habe daher mit einer feinen Drahtöse von Durchmesser des TEM Netzchens einen Tropfen Wasser auf das Objekt gesetzt und mit einer feinen Präpariernadel die Wasserflohschale mit den Kristalliten vorsichtig vom Objektträger gelöst bis das Objekt in diesem Wassertropfen schwamm. Nun kann man mit der Drahtöse den Wassertropfen mit dem darin schwimmenden Objekt aufnehmen und über dem TEM Trägernetz absetzen und wieder eintrocknen lassen.
Das ganze sieht dann im Auflichtmikroskop im Hellfeld bei 100 facher Vergrösserung so aus:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67784_20344283.jpg)
Man sieht dass einige Maschen der Trägernetzchens vom Objekt bedeckt sind und im Auflicht Polarisationskontrast
kann man bereits erahnen, dass auch die kristallinen Bestandteile noch enthalten sind:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67784_28809260.jpg)
Letzte Gewissheit bringt dann die Aufnahme im Durchlicht Polarisationskontrast durch die Trägerfolie hindurch
mit Hilfsobjekt Rot 1.:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/67784_40328998.jpg)
Mal sehen was nächste Woche das TEM dazu sagt d.h. ob die Kristalle mit 200 KeV schnellen Elektronen für Elektronenbeugung durchstrahlbar sind. Aber für Energiedispersive Röntgenmikrosanalyse (EDX) müsste es in jedem Fall reichen.
Das war nach 20 Jahren das erste TEM Präparat, das ich wieder selbst präpariert habe ;D ;D ;D
viele Grüsse
Wilfried
Gratuliere zu dieser schwierigen Präparation und bin gespannt auf weiteres!!
Hallo,
ich konnte diese Woche kurz ins Transmissionselektronenmikroskop. Wie erwartet sind die Kristalle bzw. die Wasserflohschale zu dick um eine vernünftige Abbildung zu erhalten. Man sieht nur die Umrisse. Im Beugungsstrahlengang sieht man aber immerhin ein verwaschenes Beugungsbild, das sich aber schlecht auswerten lässt.
Aber mit der energiedispersiven Röntgenmikroanalyse (EDX) findet man die Linien für die Elemente Ca, C, und O.
Das heisst es ist entweder Kalziumkarbonat CaCO3, oder da der Kohlenstoff ja auch aus der Wasserflohschale stammen könnte, vielleicht auch "nur" Kalziumoxid oder Kalziumhydroxid.
Wären die beiden letzteren auch doppelbrechend ?
Wenn nicht, dann wäre ja alles klar.
viele Grüsse
Wilfried
Tag.
Wikipädia weiß alles: CaO (Branntkalk) ist kubisch und also nicht doppelbechend. Ca(OH)2 (Löschkalk, Portlandit) ist trigonal und somit in der Regel doppelbrechend. Allerdings würde in einem Wasserfloh Branntkalk mit Wasser sofort zu Löschkalk reagieren, und dieser zusammen mit CO2 zu Kalk. Welche der drei Phasen auch immer im TEM vorliegen mag, im Floh wird es wohl Kalk gewesen sein.
Aber wenn du schon grad dabei bist:
Branntkalk, CaO: Ca:O = 1:1
Löschkalk, Ca(OH)2: Ca:O = 1:2
Kalk, CaCO3: Ca:O = 1:3
Vielleicht lässt sich das Verhältnis von 1:3 ja bestätigen, das wäre dann eine Beruhigungspille.
Grüße
Ole
Hallo Wilfried,
die große Mühe scheint sich doch "ein Stück weit" gelohnt zu haben. Vielleicht gibt es noch mehr Klarheit - wir haben ja auch Chemiker unter uns!