Versuche rund um Kernschwarz

[Bob]

Hallo zusammen,
Rolf-Dieter hatte in diesem Thread einen Farbstoff aus der Versenkung geholt, der sehr attraktive und farblich unaufgeregte Mehrfachfärbungen erlaubt: https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=33452.0
Färbungen rund um diesen Farbstoff hat er auf der MKB-Seite hier näher beschrieben: http://www.mikroskopie-bonn.de/bibliothek/botanische_mikrotechnik/284.html#

Der Farbstoff Kernschwarz wurde wohl ganz früher von den Firmen Gabler und Holborn vertrieben, später von Chroma. Heute ist er nicht mehr erhältlich, und auch die Zusammensetzung wurde nicht veröffentlicht.

Interessante Hinweise zur Verwendung von Kernschwarz findet man noch in diesem Dokument: http://www.weihenstephan.org/~fsrklauhenk/zellwand-faerbung-thaler.doc

Hans-Jürgen hatte erste Versuche mit Eisengallustinte angestellt, die schon ganz vielversprechend waren. Die Färbewirkung der Eisengallustinte entspricht mit einiger Wahrscheinlichkeit der des Kernschwarzes.

Bei mir treffen stark ausbaufähige Kenntnisse in Botanik und Chemie aufeinander, so dass meine Versuche eher tastend sind, wie mit einem Blindenstock. Die Ergebnisse sind aber schon so, dass man etwas daraus machen kann.

Ich habe mit Eisengallustinte "Salix" gekauft, in der der erst durch Oxydation dunkler werdende Eisengallusfarbstoff durch blaue Farbe ergänzt wird. Die Tinte eignet sich (vermutlich bedingt) für Füllfederhalter, sollte also einigermaßen stabil sein, was ich als eine gute Ausgangsbasis sehe. Die blaue Komponente wirkt leider recht dominierend.

Ich habe unterschiedliche Experimente angestellt, und zeige hier die Ergebnisse des einfachsten, weil ich sie am ansprechendsten finde. Die Schnitte (50µ) habe ich über Nacht in folgende Lösungen gelegt:

1. 5 Tropfen Wasser, 1 Tropfen Salix-Tinte, 1 Tropfen SFC-Lösung (Safranin-Diamantfuchsin-Chryosidin) von Rolf-Dieters neuer 5-fach-Färbung aus zwei Flaschen)

2. 5:1:3, selbe Komponenten

Die blaue Komponente der Tinte dominiert sonst recht gerne oder mischt sich mit gelb zu grün. Das ist bei dieser Simultanfärbung nicht aufgetreten, so dass ich das Ergebnis ganz hübsch finde. Wie genau diese Kombi differenziert, können Botanik-Fachleute sicherlich noch genauer beurteilen.

Vielleicht sammeln wir in diesem Thread ja die Versuche zum Thema "Kernschwarz", dann bleiben die Informationen zusammen.

Die Bilder zeigen einen Querschnitt durch die Blattachse von einem Ilex-Blatt.

Viele Grüße,

Bob

[liftboy]

Aber Hallo!
das kann siuch aber sehen lassen. Muss ich sofort testen, ich hab da Eisengallustinte vor Ort (unbekannter Hersteller, gemäß Behälterprägung vermutlich Italien). schaum ner mal.

Grüße
Wolfgang

[Bob]

Hallo Wolfgang,

probiere das ruhig mal aus! Die blaue Farbe kann man weitgehend entfernen, indem man Dinatriumdisulfit zugibt (hatte ich gerade da) oder andere Stoffe, die in Tintenkillern verwendet werden. Gibt man das Diantriumdisulfit zur Tinte, verliert diese viel Farbe und es scheint etwas ganz fein auszuflocken. Mal sehen wie es dabei färbt.

Besser wäre es sicherlich, bei Gallussäure zu starten und die blaue Farbe gleich auszuklammern.

Die Eisengallustinten werden wohl auch heute teilweise aus Galläpfeln gemacht. Da könnten einige unerwünschte Nebenstoffe enthalten sein.

Viele Grüße,

Bob

[Horst Wörmann]

Liebe Kollegen,

Tinte ist Murks. Wie man sieht, färbt die hauptsächlich blau. Bob: "Da könnten einige unerwünschte Nebenstoffe enthalten sein." So ist es.  "Tinte"  - keiner weiß, was wirklich drin ist. Das gibt keine reproduzierbaren Ergebnisse.

Das Ziel: "...ist die Farbe der unverholzten Membrane tiefschwarz geworden. Die Färbung ist sehr scharf und betrifft nur die unverholzten Zellwände, die auch bei intensiver Beleuchtung sich wie mit Tusche gezeichnet abheben. Der Farbstoff vergreift sich also nicht, wie andere, auch an den schwachverholzten Membranen (Thaler, 1931)".

Ich bin gerade dabei, den Stand der Bonner Forschung zusammenzufassen. Demnächst auf unserer Webseite. Versuchsergebnisse von euch wären wertvoll!
Viele Grüße aus Bonn
Horst

[Bob]

Hallo zusammen,
ich habe jetzt noch ein Bisschen weiterexperimentiert, vor allem mit dem Enfernen des Blaustichs duch Zugane von Dinatriumdisulfit. Git man es zur Tinte wird sie schwarz und flockt aus. Wendet man es im Nachhinein auf den Schnitt an, wird der Blaustich weitgehend entfernt ohne dass es zu offensichtlichen Nachteilen kommt.

@Horst: Sobald Ihr eine saubere Alternative vorstellt, spitze ich meinen Gänsekiel und die Tinte beschmutzt kein Präparat mehr, versprochen.
Andererseits: Mir fallen noch diverse andere unsaubere Methoden ein, aber fühle Dich dadurch nicht unter Zugzwang gesetzt! ich bin schon gespannt auf Eure Ergebnisse.

Viele Grüße,

Bob
 

[jochen53]

Hallo,

leider habe ich mit den mir zur Verfügung stehenden Mitteln auch keine Bezugsquelle, chem. Bezeichnung, CAS-Reg.-Nr. oder C.I. Nr. für Kernschwarz gefunden. Aber in einschlägigen Färbe-Rezepten ist mir aufgefallen, daß dieser Farbstoff für einen organischen Farbstoff hervorragend wasserlöslich ist. Anscheinend wurde er als 20%ige Lösung vertrieben und dann zur Färbung mit Wasser weiter verdünnt.
Das deutet darauf hin, daß es sich sehr wahrscheinlich um einen Farbstoff mit einer oder sogar mehreren Sulfonsäuregruppen handeln könnte, die dann zum Natriumsalz neutralisiert wurden. Auf diese Strukturelemente deutet auch die Tatsache hin, daß der Überschuß mit verd. Essigsäure ausgewaschen werden kann.
In meiner früheren Tätigkeit bin ich mal auf eine schwarze Farbstoffgruppe gestoßen, weil ein Kunde einen Schmierstoff schwarz eingefärbt haben wollte (warum auch immer, andere wollen immer nur helle). Es waren die sog. Nigrosin-Farbstoffe (Phenazin-Farbstoffe). Es gibt sie in wasserlöslich, sprit-(= Alkohol) löslich und öllöslich. Der wasserlösliche Typ heißt u.a. auch "Acid-Black 2", (C.I. 50420; CAS 8005-03-6). Soweit ich mich erinnern kann, bekamen wir die Muster (öllöslich) von Bayer/Lanxess. Erhältlich ist es auch u.a. bei Kremer-Pigmente. Es wird u.a. für die Seidenfärbung, Lederfärbung, Holzfärbung usw. und als Mikroskopie-Farbstoff verwendet und ist "spottbillig".

Vielleicht hilft das ein klein wenig, Jochen.

[Bob]

Hallo Jochen,
danke für Deinen fachmännischen und interessanten Beitrag! Das sind genau die Informationen, die ich nicht zur Lösung des Rätsels beitragen könnte. Nigrosin wasserlöslich ist auch der vermutete Farbstoff in dem lange in vergessenhei geratenen Eindeckmittel Niglytin, mit dem Schleimhüllen von Algen sichtbar gemacht werden können (Schwarze Alge vor schwarzem Hintergrund  ): http://www.mikrohamburg.de/Tips/T_Niglytin.html
Falls noch Negrosin übrig ist, werde ich das mal testen, ich weiß aber nicht, ob ich das noch in diesem Monat hinbekomme.

Das mit dem schwarzen Fett ist doch logisch: Schmierstoffe sind für viele einfach Glaubenssache, und schwarz schmiert natürlich gut. Blau schmiert aber noch besser!

Viele Grüße,

Bob

[Horst Wörmann]

@ Jochen & Bob:

das ist leider nicht richtig. Das Original-Kernschwarz ist kein organischer Farbstoff im eigentlichen Sinne. Es ist auch keiner der genannten Farbstoffe, auch kein Direkttiefschwarz, was wir auch schon ausprobiert haben. Kernschwarz beruht vielmehr auf der Reaktion von Gallussäure oder Tannin mit Eisen. Diese Reaktionen sind weitgehend aufgeklärt. Das Problem ist, einen brauchbaren Mikroskopie-Farbstoff draus zu machen, ohne auf die Alchemie zurückgreifen zu müssen.

Das "Kernschwarz" der Firma Kremer-Pigmente sind verkohlte Kirsch/Trauben/Pfirsich-Kerne. Das sind echte Pigmente, für die Mikroskopie ungeeignet.

Die entsprechende Literatur demnächst im Bericht.

Viele Grüße
Horst

[jochen53]

Hallo Horst,

vielen Dank, dann ist man mit der Eisengallustinte ja der Sache schon ziemlich nahe. Kremer Pigmente hat übrigens auch das von mir als Farbstoff vermutete Nigrosin wasserlöslich.

Viele Grüße, Jochen.

[Bob]

Ganz interessant finde ich den Hinweis von Helmut Thaler, dass das Kernschwarz von Gabler unbrauchbar, während das von Holborn sehr gut gewesen sei. Die Eisengallustinten sind auch nur bedingt für Füllfederhalter geeignet - wegen Ausflockungen. Da gibt es offenbar noch einen Trick.

Was mir aufgefallen ist: Der Färbeeffekt ist deutlich unterschiedlich, wenn man den Schnitt vorher mit Clorix bleicht.

Ich muss mir erstmal eine weitere Wärmeplatte bauen - alle voll Testpräparate, ganz erfolgreich soweit.

Viele Grüße,

Bob

[jochen53]

Hallo,
hier eine Vorschrift zur Herstellung von Eisengallustinte:

Quelle: Max Hessenland, Praktikum der Gewerblichen Chemie, Carl Hanser Verlag München, 1952.

Ferro = Eisen(II); Ferri = Eisen(III)
Gallussäure = 3,4,5-Trihydroxybenzoesäure
Eisenvitriol = Eisen(II)sulfat x 7 H₂0
Salzsäure vermutlich konz. = 37 - 39% oder verd. Sazsäure DAB, vermutlich 10 %
Karbolsäure = Phenol (Konservierungsmittel)
Tintenblau vermutlich Methylenblau
Gummi Arabicum dient nur der Erhöhung der Viskosität der Tinte.
Tintenblau braucht man nur, damit man sieht, was man schreibt.
Ich vermute, diese Tinte scheidet beim Stehen an der Luft unlöslichen schwarzblauen Ferri-Salzfarbstoff aus.

[Bob]

Hallo zusammen,

hier noch ein Ergebnis nach vorherigem Bleichen mit Clorix. Das Blau findet dann kaum noch Halt.

Viele Grüße,

Bob

[Fahrenheit]

Lieber Bob,

eine schöne Färbung! Allerdings kein Kernschwarz, das würde nämlich alles anfärben, was hier nun gelb ist.

Wie eine Kernschwarz-Färbung mit verschiedenen Gegenfärbungen aussieht, kann man hier in Rolf-Dieters Artikel schön erkennen:
http://www.mikroskopie-bonn.de/bibliothek/botanische_mikrotechnik/284.html

Es bleibt also weiter spannend.

Herzliche GRüße
Jörg

[Bob]

Lieber Jörg,
ich muss nochmal eine Karotte opfern und neue Schnitte anfertigen. Daran kann ich dann mal die Tinte alleine testen, mal mit, mal ohne zu bleichen, mal mit, mal ohne Entfernen des Blaustichs. Mal gucken, was dabei herauskommt.

Viele Grüße,

Bob

[jako_66]

Hallo zusammen,

Eisen(II) und Eisen(III) ergeben mit reiner Gallussäure an sich schon sehr schöne dunkle Tinten. In den oben zitierten Rezepturen wird die Zugabe von Tannin beschrieben. Weiß jemand welchen Effekt das Tannin auf die Anfärbbarkeit von den Zellstrukturen hat? Eigentlich wird doch die Gallussäure durch Hydrolyse der Glucoseester der Gallussäure=Tannin gewonnen.

Auch ist ein Verhältnis von Gallussäure : Eisen von ungefähr 1.8 : 1 angegeben. Eigene Versuche mit 3 : 1 ergeben im Mikroskop viele kleine farblose Kristalle. Möglicherweise ist dies überschüssige Gallussäure, die auskristallisiert. Die Löslichkeit von der Gallussäure in dest. Wasser ist eh nicht so ausgeprägt.

Welche Redoxstabilisatoren geben wir dazu, Alternativen zu Gummi arabicum, um ein Ausflocken zu verhindern? Oder geben wir die Reagenzien sequenziell auf die Schnitte, um den Eisen-Farblack „in-situ“ zu erzeugen?

Viele Fragen verlangen nach vielen Antworten zu diesem interessanten Thema. Wer mag, kann sich ja voraussichtlich am 24.1.21 ab 18 Uhr zum Zoom-Treffen einwählen. Bis dahin können wir die Festtage sinnvoll für eigene Versuche nutzen…

Viele Grüße

Sven