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Thema: Ein Kühlgerät für Planktonforschung

 
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Mosaik



Anmeldung: 03.11.2010
Posts: 66
Wohnort: CH-8804 Au ZH

BeitragVerfasst am: 27.11.2011, 15:34
   Titel: Ein Kühlgerät für Planktonforschung

Antworten mit Zitat

Im Jahr 1997 habe ich ein Kühlgerät entwickelt, das Planktonproben für lange Zeit aufnehmen kann.

Es besteht aus einer Wanne aus Plexiglas, einem Tauchkühler und einem Rührwerk.

Aufbau:

Die Plexiglaswanne ist ein handelsübliches Badgefäss für Reagenzglasproben.
In diesem Gefäss befindet sich ein Reagenzglasgestell auf vier Gummistopfen.
Wichtig ist, dass man für das Reagenzglasgestell einen Kunststoff wählt, der schwerer ist als Wasser.

Auf einer schmalen Seite wird die Kühlschlange vom Tauchkühler in das Badgefäss gestellt.
Diese produziert während einer halben Stunde so viel Eis, dass sie nur alle 1½ Stunden eingeschaltet werden muss (Timer). Prolongierte Wirkung.

Auf der gleichen Seite wird auch das Rührwerk hineingetaucht.
Das Rührwerk stammt aus der analytischen Chemie, dort wird er für Titrationen verwendet.
Es wird mit einem kollektorfreien Motor betrieben.
Dieses läuft schon während 14 Jahren Tag und Nacht, ohne Unterbruch.
Ich habe die Turbulenz mit kleinen Schwebestoffen geprüft – das ganze Gefäss hat eine Wasserströmung.
Wegen Platzmangels kann ich kein reguläres Rührsystem verwenden. Das würde die Kühlkammer allzu stark verkleinern. Die Masse vom Badgefäss sind 36,5 cm lang, 13 cm breit und 16 cm hoch. Damit die Kühlkammer noch etwas höher wird, stützen vier Plexiglasbänder den Deckel.
Hätte man aber genug Platz, könnte man ein grösseres Badgefäss mit einem regulären Rührsystem einsetzen.

Auf das Badgefäss habe ich einen Deckel aus Plexiglas anfertigen lassen.
Über dem Kühlraum ist er, ausser vier Löcher für kleine Gummistopfen, geschlossen. Gegen die Kühlschlange und den Stirrer habe ich eine kleine Wand angebracht. So bleibt die Kühltemperatur im Kühlraum konstant 6°C.

Für die Temperaturkontrolle kann ein gewöhnlicher Stabthermometer, vor dem Rührwerk ins Wasser getaucht werden.
Die Temperaturschwankung habe ich mit einem Speicherthermometer (alle 10 Minuten), während 24 Stunden gemessen. Sie beträgt auf diese Zeitspanne ± 1°C.
Die Temperatur beim Rührwerk beträgt 0°C. Im Kühlraum liegt die Temperatur bei +6°C.

Es ist klar, dass so ein gekühltes Gefäss an den Wänden Kondenswasser bildet. Diese fange ich mit zwei Schalen für Blumentöpfe auf. Zwischen diesen beiden geben vier Gummistopfen eine kleine Distanz zum Abpumpen vom Kondenswasser.
Um das Kondenswasser in eine vordere Ecke fliessen zu lassen, steht die ganze Kühlkammer leicht schräg. So kann ich das Kondenswasser zu 98%, mittels einer Socorex Spritzenpumpe abschöpfen. Das Abschöpfvolumen beträgt ca. 1 Liter Wasser.

Um Überläufe zu verhindern, werden unter die untere Schale saugfähige Tücher gelegt. Zudem wird der Wasserstand täglich kontrolliert. Das Gefäss steht unmittelbar neben mir auf dem Labortisch.

Die ganze Kühlkammer steht auf vier grossen Gummistopfen.


Die Kühlkammer:
Wie schon erwähnt steht im Badegefäss ein Reagenzglasgestell. Damit kann man folgende Gefässe über oder im Wasser halten:

a) 4 Miniaquarien 5x5x10cm
Hier ist darauf zu achten, dass sie nicht ganz gefüllt werden. Die Myxomyceten können kriechen und alle Gefässe, die keinen Deckel haben, verseuchen – alles schon passiert … ODER

b) 40 Zentrifugenröhrchen aus Glas – die Kunststoffröhrchen schwimmen …
Auch diese Röhrchen sind mit Gummistopfen zu versehen.
ODER

c) 08 Petrischalen Ø 60mm ODER
Hier muss man aufpassen, dass man das Kondenswasser fleissig abschöpft, sonst fliesst es in die Perischalen.

d) 04 Probengefässe mit einem Fassungsvermögen von 35ml.
Für diese Probengefässe gibt es im Plexiglasdeckel Löcher, damit man mit Pipetten Proben heraus nehmen kann.
Die Löcher der Deckel werden auf die Löcher vom Plexiglasdeckel zentriert. Mit dem Gummistopfen vom Plexiglasdeckel können sie verschlossen werden. Sie ermöglichen Probenahmen, ohne den Deckel vom Badgefäss oder vom Probengefäss zu entfernen.

Natürlich kann man diese Gefässe auch mischen.

Der einzige Nachteil besteht darin, dass man das Kühlwasser von Zeit zu Zeit reduzieren muss. Es zieht Feuchtigkeit aus der Luft an. Man muss es mit der SOCOREX Spritzenpumpe abschöpfen.
Dadurch wird das Dekontaminationsmittel verdünnt. Das muss von Zeit zu Zeit auch wieder nachgefüllt werden. Als Mittel dazu setze ich SECUSPET ein. Das wird in Spitälern als Sterilisationsmittel für metallische Geräte und Gastroskope verwendet. Es greift somit die metallene Kühlschlange nicht an.

Um den teuren Tauchkühler noch mehr nutzen zu können, verwende ich ihn zum leichten Temperieren von Zuchtkammern. In diese Zuchtkammern kann ich bis zu fünf Petrischalen von 60mm Ø in einer temperierten Feuchtkammer halten.
Auch diese Zuchtkammern habe ich, während 24 Stunden, auf Konstanz von Feuchtigkeit und Temperatur geprüft. Die Resultate sind befriedigend.
Dazu benutzte ich eine Thermo- und Hygrometersonde mit einem Speicher für 2 Millionen Messungen. Man kann sie mit dem PC programmieren. Die Kontrollzeit habe ich auf einen Takt von jeweils 10 Minuten angesetzt.

Nun noch einen wichtigen Hinweis:
Das Wasser von frisch geschöpften Proben muss konsequent mittels bakterien- sicherem Membranfilter gereinigt werden (Spritzenfilter). Sonst hat man, trotz dem Kühlsystem, schnell eine Bildung von einer Kahmhaut.
Ist es aber genügend filtriert, dann kann man die Probe sogar einige Monate bei Zimmertemperatur stehen lassen.

Ich gehe jeweils so vor, dass ich das geschöpfte Wasser zuerst zentrifugiere (4'000 G / 20 Min.).
Dann wird das überstehende Wasser filtriert und die Probe darin aufgeschüttelt.
Nun wird nochmals zentrifugiert (4'000 G / 20 Min.), und das überstehende Wasser nochmals steril filtriert.
Die Geschwindigkeit von 4'000 G ertragen praktisch alle Planktonorganismen.
Dieses Verfahren erfordert allerdings eine Zentrifuge, die ca. 450ml Wasser ausschwingen kann.

Dann wird die Probenkonzentration auf verschiedene, verschliessbare, sterile Gefässe verteilt und vom filtrierten Wasser hinzu gegeben.
Den Rest vom filtrierten Wasser fülle ich in sterile Penicillingläser ab und nehme sie als „Ersatzkonserve“ für den allfälligen, weiteren Bedarf (z.B. Agarkulturen etc.).

Die sterilen Probengefässe werden in der Chirurgie für den Transport von histologischen Proben einsetzt. Die haben einen runden Boden und können somit für Sedimentationen verwendet werden. Es gibt sie in Grössen von 20ml / 35ml / 50ml / 100ml. Für die Kühlkammer setze ich entweder die 20m l oder 35ml Gefässe ein.
Alle, Gefässe jeweils mit 2-Propanol und drei Stunden erhitzen bei 88°C.

Eine sinngemässe Beschriftung vom Probengefäss ist selbstverständlich.

Wie schon erwähnt, funktioniert dieses Kühlsystem bereits 14 Jahre, ohne Unterbruch.

Im Moment habe ich vier Probengefässe zu 35ml und 8 Zentrifugenröhrchen darin.
Diese Gefässe halte ich schon einige Jahre in der Kühlung – ohne dass sich die Proben verändern. Das Plexiglas ist Licht durchlässig und ermöglicht den Algen die Assimilation. Allerdings habe ich die ganze Anlage nicht direkt ans Fenster gestellt. Somit kann die Strahlung den Kolinien auch nicht schaden.


Haben Sie Fragen?
Nehmen Sie mit mir Kontakt auf!

walter.naenny@bluewin.ch



27012007124.jpg
 Beschreibung:
Die Anlage in der Entwicklungsphase. Hier sieht man den blauen Kühlkompressor mit der Kühlspirale im Badefäss und dne kleinen Stirrer mit grosser Leistung. Er hat mit seiner Beständigkeit sogar Fachleute von der Herstellrfirma zum Erstaunen gebracht.
 Dateigröße:  151.51 KB
 Angeschaut:  873 mal

27012007124.jpg



27012007071.jpg
 Beschreibung:
Die Anlage in der Ecke vom Laboertisch.
 Dateigröße:  128.25 KB
 Angeschaut:  849 mal

27012007071.jpg



23032009004 klein.jpg
 Beschreibung:
Drei Planktonproben im 35ml Behältern, bei denen man von Oben mit einer Pipette Wasser heraus nehmen kann, ohne die Deckel zu öffnen.
 Dateigröße:  52.47 KB
 Angeschaut:  821 mal

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