Die sog. Einbettung nach Wittmann von Diatomeen in Zimtrindenöl

Jakob_Wittmann · März 12, 2023, 07:35:31 VORMITTAG

Guten Morgen geschätzte Runde!

Gleich an den Anfang gestellt: Man fasse die Formulierung im Betreff / Titel dieses Beitrags ,,nach Wittmann ... " bitte, bitte eher scherzhaft auf, denn ich gehe davon aus, dass diese meine Idee nicht ganz neu ist.

Da ich momentan mit einer ausgesprochen interessanten Probe von fossilen Diatomeen aus Dunkirk-Maryland zugange bin, hatte ich die eigentlich simple Idee:

,,Schau nach, was für Substanzen einen für die Brechungseigenschaften von Diatomeen geeigneten Wert aufweisen ..."

Vorhandene bzw. angebotene Einbettungsmittel für Diatomeen sind meiner Meinung nach äußerst mühsam zu beschaffen, und sie sind dabei auch noch eher teuer.

Ein Musterbeispiel dafür ist Naphrax, das für Privatpersonen von einschlägigen Anbietern nicht erhältlich ist. Man kann zwar bei Brunel (U.K.) als EU-Bürger das Harz alleine ohne das notwendige Lösungsmittel (Toluol) beziehen, aber das resultiert letztendlich in einer weiteren Suche nach Toluol, das doch etwas schwierig zu beschaffen ist ... etc. pp.

Aber zurück zu ,,schau nach ... und so weiter":

Ich bin auf Zimtrindenöl gestoßen. Die Variante die ~~auch~~ vorwiegend aus der Zimtrinde gewonnen wird, hat einen relativ hohen Anteil an Zimtaldehyd. Und das ist eine Substanz mit auffällig hohem Brechungsindex (ca. 1,62).

Und: dieses Öl ist leicht beschaffbar und auch nicht teuer (je nach Hersteller ca. 7 bis 15 Euro für 5 bis 10 ml). Man sollte darauf achten, dass es zumindest zu einem Anteil aus Zimtrinde (neben Blättern) gewonnen wurde, denn in diesem Fall ist der Anteil von Zimtaldehyd größer und daher auch der Brechungsindex.

Mein flüchtiger erster Versuch mit diesem Öl hat ausgesprochen gute Abbildungen geliefert (Bilder sind beigefügt).

Für die Mikrofotografie von Diatomeen ist das mutmaßlich eine sehr geeignete und sehr kostengünstige Lösung.

Dauerpräparate damit?

Dies kann ich noch nicht beurteilen, denn man müsste ein Mittel für die Umrandung des Deckglases verwenden, das vom Öl nicht aufgelöst wird. Möglicherweise Paraffin, obwohl ich mir damit keineswegs sicher bin. Oder ein wasserlösliches Medium (Acrylfarbe?), denn Zimtöl geht mit Wasser nur in einer Größenordnung von etwa 1:1000 in Lösung.
So oder so wird man solche Präparate nur flach liegend und mit Vorsicht aufbewahren können (wenn überhaupt).

Zu den Bildbeispielen: Die direkten Vergleiche mit ,,in Wasser" zeigen einen enormen Kontrastunterschied. Natürlich würde man die Aufnahmen an sich nie so hart wie in eben dem einen Beispiel (die Vierergruppe) bearbeiten.

Über Meinungen, Reaktionen, Kritik Eurerseits würde ich mich freuen!

Ach ja, die Bildbeispiele sind bitte nicht unbedingt Meisterwerke der Mikrofotografie. Tests, nicht viel mehr ...

Liebe Grüße

Jakob

Kurt · März 12, 2023, 10:54:55 VORMITTAG

Hallo Jakob,

völlig richtig ist, dass Du in einer Umgebung von Zimtrindenöl (n = 1,62) Diatomeen in einem höheren Kontrast siehst, als in einer Umgebung von Wasser (n = 1,33).

Jedoch wird wohl niemand hier im Forum anhand der gezeigten Bilder etwas richtig beurteilen können, denn solch ein dickes Streupräparat ist einfach dazu nicht geeignet.
Mein Vorschlag: suspendiere deine Kieselalgen einmal in Wasser und einmal in Zimtrindenöl, dann stelle Präparate mit sehr kleiner Kieselalgen-Dichte her. Damit machst Du dann Vergleichsfotos unter völlig identischen Bedingungen bzgl. der Blendeneinstellungen des Mikroskopes. Auf Bildbearbeitung verzichtest Du bitte auch!
Wenn Du dann Bilder mit max. 2 bis 5 Kieselalgen erhälst und hier zeigst, dann wird eine Beurteilung einfacher.

Grüße
Kurt

Dünnschliffbohrer · März 12, 2023, 14:09:32 NACHMITTAGS

Hallo jacob,
zum Umranden/Einschliessen fällt mir als - garantiert unlösliches - Medium nur etwas anorganisches ein. Z.B. Wasserglas. Probier´s doch mal damit und berichte, viel Erfolg!

Lupus · März 12, 2023, 15:12:50 NACHMITTAGS

Hallo,

dass das Öl einen höheren Kontrast ergibt als Wasser ist nicht zwingend, und die Bilder sind wohl unterschiedlich im Kontrast nachbearbeitet.
Der Brechungsindexunterschied zwischen Diatomee und Medium ist in beiden Fällen etwa 0.14. Also ist auch die jeweilige Phasenverschiebung durch das Objekt betragsmäßig vergleichbar groß. Der Unterschied besteht nur darin dass in Wasser das Objekt die Phasenverschiebung vergrößert, in Öl verringert - was etwas unterschiedliche Intensitätsverteilungen geben kann.

Hubert

plaenerdd · März 12, 2023, 16:35:30 NACHMITTAGS

Hallo Jakob,
zum Einbetten in Flüssigkeiten empfiehlt sich die "Zwei-Deckglas-Methode", wie sie im "Einführungskurs in die Mikroskopie für Einsteiger" auf Seite 26 dargestellt ist.
Für hohe Vergrößerung/Auflösung muss der Abstand des Kondensors zum Objekt stimmen. Bei der "Zwei-Deckgläser-Methode" wird das Präparat etwas dicker - nicht der Abstand von Deckglas zum Objekt, aber die Dicke des Objektträgers. Es ist deshalb sehr empfehlenswert möglichst dünne Objektträger dafür zu benutzen.
Als Abschlussmittel könnte ich mir eine UV-härtendes Harz vorstellen (z.B. Eukitt-UV). Die sind meist nur in Aceton löslich.
LG Gerd

Jakob_Wittmann · März 12, 2023, 17:22:20 NACHMITTAGS

Zitat von: Kurt in März 12, 2023, 10:54:55 VORMITTAG
Hallo Jakob,

völlig richtig ist, dass Du in einer Umgebung von Zimtrindenöl (n = 1,62) Diatomeen in einem höheren Kontrast siehst, als in einer Umgebung von Wasser (n = 1,33).

Jedoch wird wohl niemand hier im Forum anhand der gezeigten Bilder etwas richtig beurteilen können, denn solch ein dickes Streupräparat ist einfach dazu nicht geeignet.
Mein Vorschlag: suspendiere deine Kieselalgen einmal in Wasser und einmal in Zimtrindenöl, dann stelle Präparate mit sehr kleiner Kieselalgen-Dichte her. Damit machst Du dann Vergleichsfotos unter völlig identischen Bedingungen bzgl. der Blendeneinstellungen des Mikroskopes. Auf Bildbearbeitung verzichtest Du bitte auch!
Wenn Du dann Bilder mit max. 2 bis 5 Kieselalgen erhälst und hier zeigst, dann wird eine Beurteilung einfacher.

Grüße
Kurt

Hallo Kurt,

danke für Deine Hinweise, diese sind für mich absolut nachvollziehbar und sinnvoll.

Bei dem ersten Beispiel (Vierergruppe) sind übrigens für alle 4 Einzelbilder die genau gleichen Einstellungen der Capture-Software (SharpCap) gewählt.
Die verwendete Kamera ist eine QHY 183c mit einem Sony-Sensor, die (Peltier-Element) auf Minus 10° runtergekühlt war. Gegen Bildrauschen habe ich ,,Darks" eingesetzt, gegen Inhomogenitäten des Hintergrunds ,,Flats", die durch etwas Pixelarithmetik die genannten unerwünschten Nebeneffekte abschwächen.

Bei diesem Programm werden die Werte für den Weißabgleich, Helligkeit, Kontrast, Gamma und Belichtungszeit durch den Nutzer gewählt und bei der Aufnahme übernommen.
Das läuft also etwas anders als mit beispielsweise EOS Utility oder ähnlichen Programmen, die außer Belichtungszeit und Weißabgleich keine weiteren Eingriffe vorsehen.

Die Aperturblende ist bei mir praktisch immer maximal geöffnet, der Kondensor ist ab 40 × Objektiven am oberen Anschlag. Normalerweise auch immergiert, bei den hier gezeigten Bildern allerdings ausnahmsweise nicht.
Die Einstellung der Leuchtfeldblende passe ich dem verwendeten Objektiv an.

Selbstverständlich ist, und damit hast Du (danke!) vollkommen recht, Kurt, ein übersichtliches Bildfeld ohne ,,Gewimmel" von Objekten für eine Bewertung anzustreben.

Und Bild 2 und Bild 3 sind bearbeitet, wobei ich den Kontrast sogar gedämpft habe.

Da ich das in einer Apotheke bestellte und gestern abgeholte Zimtrindenöl unbedingt ausprobieren wollte, habe ich eine Probe für das Testen verwendet, die erst 2 Reinigungsschritte hinter sich hat. Wobei ich meine, dass die Ergebnisse durchaus (halbwegs) erträglich sind und den verbesserten Bildkontrast aufzeigen.

Wie auch immer, mit dem Hinweis von wegen Einfachheit liegst Du dennoch vollkommen richtig.

Danke Dir nochmals, liebe Grüße

Jakob

Zitat von: Dünnschliffbohrer in März 12, 2023, 14:09:32 NACHMITTAGS
Hallo jacob,
zum Umranden/Einschliessen fällt mir als - garantiert unlösliches - Medium nur etwas anorganisches ein. Z.B. Wasserglas. Probier´s doch mal damit und berichte, viel Erfolg!

Schönen Sonntag!

Danke für den Vorschlag, Wasserglas zu verwenden. Das könnte natürlich eine Möglichkeit sein, die wunderbar duftenden

Präparate haltbarer zu machen. Momentan beobachte ich, wie sich das Öl unter dem 24 × 50 mm Deckglas verhält. Wegen der Verdunstung natürlich. Die Angriffsfläche für den Luftsauerstoff ist verglichen mit der Menge an Öl unterm Deckglas zwar gering, aber Zimtrindenöl ist eben eine flüchtige Substanz.

Mal sehen ...

Danke nochmals, beste Grüße

Jakob

Zitat von: Lupus in März 12, 2023, 15:12:50 NACHMITTAGS
Hallo,

dass das Öl einen höheren Kontrast ergibt als Wasser ist nicht zwingend, und die Bilder sind wohl unterschiedlich im Kontrast nachbearbeitet.
Der Brechungsindexunterschied zwischen Diatomee und Medium ist in beiden Fällen etwa 0.14. Also ist auch die jeweilige Phasenverschiebung durch das Objekt betragsmäßig vergleichbar groß. Der Unterschied besteht nur darin dass in Wasser das Objekt die Phasenverschiebung vergrößert, in Öl verringert - was etwas unterschiedliche Intensitätsverteilungen geben kann.

Hubert

Hallo Hubert,

was Du hier erklärst, ist ausgesprochen interessant (Brechungsindexunterschiede). Wie ich weiter oben bereits erwähnte, ist beim Beispiel mit der Vierergruppe meiner Meinung nach der Kontrastunterschied recht deutlich bemerkbar.

Die Intensitäten ändern sich auch bei ,,nur" Lufteinschluss je nach der Höhe der unterm Deckglas gegebenen Luftschicht. Und dies nicht mal wenig. Ich habe diesbezüglich eine Art Versuchsreihe in Arbeit. Was mir dabei aber noch fehlt, ist eine Möglichkeit/Methode der Messung von Kontrastunterschieden bei unterschiedlichen Höhen der erwähnten Luftschicht. Histogramme allein sind diesbezüglich evtl. etwas wenig. Oder?

Beim visuellen Eindruck sind die genannten Kontrastunterschiede deutlich wahrnehmbar.

Ich wollte Dich diesbezüglich eh schon kontaktieren, Hubert. Wenn ich mein relativ einfaches Konzept fertig habe, würde mich bitte Deine Meinung dazu sehr interessieren.

Liebe Grüße

Jakob

Bob · März 12, 2023, 17:36:08 NACHMITTAGS

Hallo Jakob,
wenn Du in dem Zimtrindenöl ca. 10% Polystyrol (in Form von Styropor) löst, bekommst Du ein Eindeckmedium das nach 10Minuten bei 100°C zähhart wird und Präparate ergibt, die einige Monate halten.

Viele Grüße und viel Erfolg bei den weiteren Experimenten,

Bob

Jakob_Wittmann · März 12, 2023, 18:06:27 NACHMITTAGS

Zitat von: plaenerdd in März 12, 2023, 16:35:30 NACHMITTAGS
Hallo Jakob,
zum Einbetten in Flüssigkeiten empfiehlt sich die "Zwei-Deckglas-Methode", wie sie im "Einführungskurs in die Mikroskopie für Einsteiger" auf Seite 26 dargestellt ist.
Für hohe Vergrößerung/Auflösung muss der Abstand des Kondensors zum Objekt stimmen. Bei der "Zwei-Deckgläser-Methode" wird das Präparat etwas dicker - nicht der Abstand von Deckglas zum Objekt, aber die Dicke des Objektträgers. Es ist deshalb sehr empfehlenswert möglichst dünne Objektträger dafür zu benutzen.
Als Abschlussmittel könnte ich mir eine UV-härtendes Harz vorstellen (z.B. Eukitt-UV). Die sind meist nur in Aceton löslich.
LG Gerd

Servus Gerd!

Danke Dir, ich werde mir das natürlich genau ansehen. Wegen Dicke des Objektträgers: Hier passt es sehr gut, dass ich mir einen Bügelmessschieber zugelegt habe. Für das Aussortieren zu dicker Deckgläser. Mal gucken wie sehr die Dicke von Objektträgern schwankt.

Dein Vorschlag Eukitt-UV zu probieren, ist ziemlich sicher eine elegante Lösung, da das Aushärten sehr schnell geht. Ich muss mal sehen, wo ich das bekomme UND was UV-Leuchten dafür kosten. Dankeschön, Gerd!

Nebenbei bemerkt: Bei einer von mir durchgeführten Stichprobe der Dicke von 20 DGs war über die Hälfte dieser Gläser 0,20 mm bis etwas darüber dick ...

Liebe Grüße

Jakob

Jakob_Wittmann · März 12, 2023, 18:21:24 NACHMITTAGS

Zitat von: Bob in März 12, 2023, 17:36:08 NACHMITTAGS
Hallo Jakob,
wenn Du in dem Zimtrindenöl ca. 10% Polystyrol (in Form von Styropor) löst, bekommst Du ein Eindeckmedium das nach 10Minuten bei 100°C zähhart wird und Präparate ergibt, die einige Monate halten.

Viele Grüße und viel Erfolg bei den weiteren Experimenten,

Bob

Hallo Bob,

besten Dank, DAS ist nun wirklich ein interessanter Hinweis. Bemerkenswert finde ich, dass die 100 Grad Erwärmung trotz des niedrigen Flammpunkts von Zimtaldehyd ohne Abbrennen funktioniert, Na ja, da ist eben das gelöste Polystyrol eine Erklärung dafür.

Experimentieren macht mir bei der Mikroskopie eindeutig Spaß. Nicht selten staunt man, was manche mit origineller Improvisation zustande bringen.

Liebe Grüße

Jakob

plaenerdd · März 12, 2023, 18:29:26 NACHMITTAGS

Hallo Jakob,
ich nutze eine UV-Lampe zum Nagellackhärten. Meine hat noch richtige Röhren. Jetzt gibt es wohl nur noch LED-geräte, wie dieses hier.
Es gibt jede Menge UV-Harze und -Kleber. Zum Kleben nutze ich CONLOC UV-Kleber 665 (sehr dünnflüssig und kapillar kriechend, aber nur für sehr dünne Verklebungen geeignet). Würde ich eher nicht zum Abdichten nehmen. Eukitt-UV ist etwas dicker, aber sehr teuer. Wichtig ist auch, dass das Glas ordentlich sauber ist. Da sollte kein Öl an den Flächen sein, die verklebt werden sollen. Du musst den Öltropfen also gut "berechnen" oder hinterher gut putzen.
LG Gerd

Jakob_Wittmann · März 12, 2023, 20:57:43 NACHMITTAGS

Zitat von: plaenerdd in März 12, 2023, 18:29:26 NACHMITTAGS
Hallo Jakob,
ich nutze eine UV-Lampe zum Nagellackhärten. Meine hat noch richtige Röhren. Jetzt gibt es wohl nur noch LED-geräte, wie dieses hier.
Es gibt jede Menge UV-Harze und -Kleber. Zum Kleben nutze ich CONLOC UV-Kleber 665 (sehr dünnflüssig und kapillar kriechend, aber nur für sehr dünne Verklebungen geeignet). Würde ich eher nicht zum Abdichten nehmen. Eukitt-UV ist etwas dicker, aber sehr teuer. Wichtig ist auch, dass das Glas ordentlich sauber ist. Da sollte kein Öl an den Flächen sein, die verklebt werden sollen. Du musst den Öltropfen also gut "berechnen" oder hinterher gut putzen.
LG Gerd

Hallo Gerd,

danke, es ist wirklich nett von Dir, dass Du mir noch ergänzende Dinge erklärst. Erfreulich ist auch zu erfahren, dass die UV-Leuchten absolut erschwinglich sind, denn ich habe mich gerade etwas geärgert, dass ich ein kleines Solarium aus den Achtzigerjahren mit 5 Röhren und den Abmessungen eines durchschnittlichen Monitors (im Hochformat) neulich entsorgt habe.

Das Entfetten von Bereichen des Objektträgers: Man kann diese mit Spiritus, Isopropanol und dergleichen zwar recht gut reinigen. Aber für eine gründliche Entfernung von öligen Rückständen wird wohl Äther tauglicher sein.

Momentan warte ich (wie oben bereits erwähnt) ab, wie schnell das Öl sich verflüchtigt.

Jedenfalls ist die Idee mit Eukitt bzw. anderen durch UV-Licht härtbaren Mitteln das Objekt DICHT einzuschließen, gut.

Danke Dir nochmals Gerd, liebe Grüße

Jakob

Manfred Melcher · März 12, 2023, 22:24:26 NACHMITTAGS

Hallo Jakob,

im Mikrokosmos 75 Heft 1 S. 19 hat Otto Zach eine Methode vorgestellt zum Einschluß von Mikroorganismen in Glycerin. Das dürfte für Deinen Öleinschluß auch funktionieren. Hierbei werden selbstklebende Verstärkerringe für die Verstärkung von Lochungen in Ringordnern verwendet. Der Ring wird auf den Objektträger aufgeklebt, das Öl mit dem Objekt in das Ringinnere gefüllt und zwar so viel, dass beim Auflegen des Deckglases nichts über den Ring austreten kann. Nach Auflegen des Deckglases wird dieses mit Deckglaslack abgedichtet. Da zwischen dem Ring und dem Deckglasrand Luft ist, kann der Umrandungslack nicht angelöst werden. Bei dickeren Objekten können auch mehrere Ringe aufeinander geklebt werden. Klingt bei meiner Beschreibung vielleicht etwas kompliziert, aber ich habe die Methode für Glycerineinschluß schon mehrfach mit Erfolg angewandt. Falls Du den Mikrokosmos-Artikel nicht zur Verfügung hast, kann ich Dir gerne eine Kopie zumailen.

Liebe Grüße
Manfred

Bob · März 12, 2023, 22:43:24 NACHMITTAGS

Hallo Manfred,
das Zimtrindenöl verdunstet wohl relativ flott. Ein Ring aus diffusionsdichtem Material wäre demnach am besten, z.B. eine dünne Unterlegscheibe.
Viel Aufwand würde ich mit Präparaten in flüssigem Eindeckmittel aber nicht betreiben, die Gefahr ist zu groß, dass sich die Diatomeen da sammeln, wo man sie nicht haben möchte, alle in einer Ecke oder weit weg vom Deckglas.

Viele Grüße,

Bob

Apochromat · März 12, 2023, 23:15:35 NACHMITTAGS

Hallo,

eine kurze Defokussierung vom eigentlichen Thema dieses sehr interessanten Fadens:

Bereits Ernst Abbe hat Zimtrindenöl/ Zimtaldehyd und Mischungen davon mit Anisöl/ Cassiaöl etc. in seinen POLYOP- Objektiven als Flüssiglinse verwendet (die Flüssigkeit wird dabei von zwei Linsen eingeschlossen; quasi wie ein dreigliedriges Kittglied wirkend), vor der Entwicklung der Apochromat durch Abbe 1886. Als Beweis für die Möglichkeit der Farbkorrektursteigerung (die dafür notwendigen Gläser und das CaF2 gab es in der Optikfertigung damals noch nicht).

Die POLYOP- Objektive wurden erst 1939 von den Prof. Hans Boegehold und Moritz von Rohr bei Carl Zeiss, JENA wiederentdeckt.

Das ist ein ganz faszinierendes Kapitel der Optik- Geschichte für sich genommen. Und daran hatte auch das Zimtrindenöl seinen Anteil.

Als Immersionsmittel verwendet, löst Zimtaldehyd ebenso wie Anisol den Linsenkitt an und hat eine sehr starke Farbstreuung (Dispersion), die sich als dünne kirschrote und dunkelblaue Farbsäume bemerkbar machen können.

Bitte um Entschuldigung für diese Abschweifung hier.

LG
Michael

liftboy · März 13, 2023, 09:29:00 VORMITTAG

Hallo Michael,

nein nein, Wissenszuwachs ist immer willkommen!

Grüße
Wolfgang