Fraktionierende Sedimentation von Diatomeen in einer Glas-Pasteur-Pipette

[Carlos]

Hallo,
Bei der Aufbereitung von gezogenen Proben für mikroskopische Untersuchungen, z.B. für die Gewinnung von Diatomeen-Konzentraten hieraus,  nutzt man sehr häufig die Unterschiede in der Sedimentationsgeschwindigkeit von Feststoffen unterschiedlicher spezifischer Dichte, Größe und Form in wässrigen Flüssigkeiten. Die Trennwirkung kann dabei durch Zusatz von mit entsprechenden Stoffen verbessert werden. Z.B  die Dichte (Salzlösungen),  der PH (Säure- oder Laugenzusatz z.B. zum Lösen von Bestandteilen der Proben), Oxidationsmittel, Komplexbildner etc.
Die einfachste Methode ist, die Probe in viel wässriger Flüssigkeit zu suspendieren und die Feststoffe in einem schlanken Messzylinder sich absetzen zu lassen.  Man erkennt dabei, wie während der Sedimentation sich Zonen mit unterschiedlicher Trübung und Farbe bilden, die langsam absinken. In diesen Zonen sind die Feststoffe zu einem gewissen Grad nach Unterschieden in der Sedimentationsgeschwindigkeit fraktioniert.
Bei der Reinigung und Aufbereitung von Diatomeen haltigen Proben (z.B. Wasserpflanzen, Wattschlick und fossile ,,Diatomeenerde") arbeite ich seit langem nur mit Probemenge, die ausreichen, um am Ende etwa für 50 Präparate ausreichend gereinigte Diatomeen zu erhalten. Hierzu reicht in der Regel eine von groben Verunreinigungen wie grobe mineralische und organische Partikel abgetrennte Probenmenge von ca. 0,5 ml. Alle mechanischen und chemischen Reinigungsschritte führe ich deshalb in Präparate-Glasgefäßen durch.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Glas-Pasteur-Pipetten für die mikroskopische Kontrolle der einzelnen Arbeitsschritte herausgestellt. So können aus den ,,Sedimentationszonen" mit der Pipette Proben gezogen werden, hiervon ein Tropfen auf einen Objektträger gegeben werden und dieser unter dem Mikroskop (im Dunkelfeld, 10-fach bzw. 25-fach Objektiv ohne/mit Deckglas) auf Diatomeen/Verunreinigungen untersucht werden.
Ich habe mir jetzt mit (Einweg-)Spritzen unterschiedlicher Größe aus den Glas-Pasteur-Pipetten ,,Kolben-Pipetten" gebastelt, mit deren Hilfe das dosierte  Abziehen und Abgeben von Flüssigkeiten  wesentlich einfacher erfolgen kann. Die Verbindung der Pipetten mit den Spritzen ist sehr einfach mit einem Stück Silikonschlauch als Dicht- und Verbindungselement möglich. Dabei wird der Silikonschlauch in das obere Ende der Pipette eingeschoben und die Spritzenspitze in den Schlauch eingeführt. (Die Spritzen wie auch die Pipetten können dabei bei Bedarf gewechselt werden.) 
Das nachfolgende Bild zeigt diese die Elemente, mit denen ich die gesamte Kette von  Arbeitsschritten bis zur Gewinnung von Diatomeen-Skeletten/Schalen durchführe.  (Gewinnung von Diatomeen-Konzentrat, Abtrennung von Verunreinigungen,  Chemische Reinigung,  Entsalzung und Fraktionierung.)
Bild der Komponenten

Die Glas-Pasteur- ,,Kolben-Pipetten" können auch als ,,Sedimentations-Gefäß" genutzt werden. Hierbei wird bis zur Hälfte des Pipetten-Röhrchens eingezogen und dann mit der gleichen Menge mit ,,frischer" Flüssigkeit unterschichtet. Die Form des Übergangs der Kapillare zum Pipetten-Rohr verhindert, anders als bei der Überschichtung  der Probenflüssigkeit mittels der Kapillare einer zweiten Pipette, eine turbulente Vermischung. (Mit einer starken Lupe kann man dann die ,,fraktionierende Sedimentation" in der Pipetten-Kapillare beobachten.) Einen Tropfen, etwa das Volumen der Kapillare, gibt man auf einen Objektträger und bemustert ihn unter dem Mikroskop, wie oben beschrieben.
Hier auf die Schnelle drei Bilder einer ,,Pleurosigma angulatum" reichen, chemisch noch nicht gereinigten Watt-Schlick-Suspension nach dieser Methode: 
Bild 1


Erste Pleurosigma erscheinen gemischt mit gröberen Partikeln

Bild  2
Hauptmenge der Pleurosigma mit anderen großen Diatomeen


Bild 3


Wenige Pleurosigma und kleinere Partikel und kleine Diatomeen.

Gruß Carlos