Seuraa 
Viestejä816

Fysiikan tietoni ei oikein riitänyt kun yritin selvittää lähes mikroskooppisia ilmiöitä.
Kuvasin pomulehden päällä lilluvaa vesipisaraa. Sen päälle oli kertynyt siitepölyä. Mieltäni jäi vaivaamaan tuo prosessi joka erotti siitepölyhiukkaset kuperan pisaran yläosaan. Poimulehti näyttää olevan vahvasti hydrofobinen. Siitepölystä en tiedä, ehkä hydrofiilinen tai neutraali. Kätevästi poimulehti erottaa pölyn pieneksi keoksi, ja itse vesipisaran kuivuttua kökkö jää keskiosaan pois varsinaisilta lehdiltä.
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/p ... ka1300.jpg
Prosessi muistuttaa malmin erotuksessa käytettävää vaahdotusta, mutta ilman vaahtoa. Pyrkiikö vaahdotusprosessin kuplissa pikku hiput kerääntymään kuplan yläosaan?

Kommentit (15)

Terve
Mielenkiintoisen ongelman esitit.
Tällaista ilmiötä en ole ennen havainnut - joudun siis esittämään arvailuja.
Vastaavilla aineilla tapahtumaa raportoimalla Einstein sai aikoinaan tohtorintutkintonsa.

Esittämääsi ongelmaan takaisin:
Eli havainto, josta oli kuva: Siinä oli siitepölyä kertynyt vesipisaran korkeimmalle kohdalle,
muodostivat jopa kohouman siihen pisaran korkeimmalle kohdalle. Kohouma näytti kuivalta.

Hydrofiiliset siitepölyhiukkaset olisivat imeytyneet pisaran pintakalvon läpi ja liikkuneet siellä
vapaasti (kuten Einstain havainnoidessaan Brownin liikettä totesi). Nuot eivät olisi pisaran sisällä hakeutuneet yhteen, vaan jokainen hiukkanen olisi ollut erillään. Näistä on paljon mitattua tietoa, ei ole kuitenkaan mainintoja, minkä kasvin siitepölyhiukkasista oli kysymys.

Hydrofobiset siitepölyhiukkaset: Ne valuvat pakosta painovoiman takia pintaa pitkin alaspäin.

Oletan, että havaitsemasi siitepölykertymät pisaran yläpinnalla ovat sauvamaisia, toinen pää on hydrofobinen, toinen pää hydrofiilinen. hiukkasen tiheys on ehkä hiukan pienempi kuin veden. Kuvasi osoittaman kertymä näytti kuivalta - ehkä hydrofobisen pään takia.

En tunne kasveja ja niiden siitepölyjä kovin paljoa. Luulen, että olet keksinyt keinon erottaa jonkin kasvilajin muista lajeista siitepölyn perusteella vesipisaraa kuvaamalla.

miilu
Seuraa 
Viestejä816

Kuvittelin ensin että siitepöly olisi koivun, mutta osasuurennosta katsoessa tulin epävarmaksi. Kuvassa hiukkanen on kaksijakoinen, kun taas aiemmin mikroskoopilla tarkasteltuna siitepöly oli ennemminkin pallo josta näkyy kolme lohkaistua syvennystä. Osasuutennoskuva edellisestä:
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/osasuur_x1.jpg
Täytynee huomenna kuvata vielä tarkemmin, josko saisin siitepölyn paremmin erottumaan. Jos hiukkaset olisivat kalvon sisäpuolella niin asian ymmärtäisi. Toisaalta kalvohan voi yltää tuon kökkösen ylikin.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
miilu
Seuraa 
Viestejä816
TPa

Oletan, että havaitsemasi siitepölykertymät pisaran yläpinnalla ovat sauvamaisia, toinen pää on hydrofobinen, toinen pää hydrofiilinen. hiukkasen tiheys on ehkä hiukan pienempi kuin veden. Kuvasi osoittaman kertymä näytti kuivalta - ehkä hydrofobisen pään takia..

Tämä tuntuisi oikealta päätelmältä. Menee enemmän biologian puolelle, mutta eikös nykyään fysiikka, kemia ja biologia ala olla toisiinsa kovin tiiviisti sidoksissa.
Tässä koivun siitepölyä kuivana:
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/k ... ly_800.jpg
Kokoero näihin pomulehdellä oleviin on huikea. Digijärjestelmäkameralla kuvatessa mittasuhteet oli hiukan vaikea hahmottaa. Otin mikroskooppikuvan noista kaksijakoisista hippusista:
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/mikroskop_s2
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/mikroskop_s1

Hienoja kuvia olet saanut. Mahtaakohan pintajännityksellä olla osuutta ilmiöön. Ainakin poimulehden hydrofobinen pinta saa veden pisaranmuotoon ja siitepöly keveänä kelluttelee ylinnä koska vesi raskaampana pyrkii alemmaksi. Pintajännitys kenties vetää siitepölyhiukkaset kasalle. Mutuahan tämä.

JuhnuZ
Seuraa 
Viestejä47

Tietääkseni siitepöly on kauttaaltaan ns. neutraali tai pikemminkin hydrofiilinen. Kyseinen ilmiö pisaran pinnalle voidaan selittää samoilla ilmiöillä, jotka selittävät suspension syntymisen. Kiinteä aine, eli siitepöly, ei pääse dispergoitumaan sähköisten voimien ja vettä pienemmän tiheyden vuoksi.

Suspensiossa vapaa energia pyrkii minimiin ja tämä johtaa hiukkasten yhdistymiseen. Ja hyvin lähellä toisiaan partikkelit voivat ylittää poistovoimien aiheuttaman energeettisen esteen ja partikkelit pyrkivät lyöttäytymään yhteen. Lisäksi uskon (mutu), että siitepöly, vettä pienemmällä tiheydellään aiheuttaa pisaran pinnalla virtauksia, jotka luonnollisesti suuntautuvat pisaran kattoa kohti.

DLVO-teoria varmasti selittää osan ilmiöstä:
http://en.wikipedia.org/wiki/DLVO_theory

Sedimentti pyrkii vain muodostumaan pinnalle tiheyden vuoksi. Ja Stokesin laki ja kaava selittää miksi hiukkasen kertyminen tulee pinnalle. Jos hiukkasen tiheys (Pp) on pienempi, kuin väliaineen (Pf), niin sedimentoitumisen suunta on ylöspäin. (v<0)
http://en.wikipedia.org/wiki/Stokes'_law

miilu
Seuraa 
Viestejä816

Pienillä hiukkasilla voi kuitenkin olla sähkövaraus. Aiemmin ihmettelin veren raharullausilmiötä, syynä oli juuri tuo varauksien muutos tai häviäminen punasoluista pH-muutoksen yhteydessä. Eli sotketaan soppaan hiukan sähköäkin, tai oikeammin sähkövarauksia. Tässä yhteydessä pitäisi kaiketi käyttää tuota van der Waals voimaa.
Olin havaitsevinani siitepölyhiukkasten ketjuuntumista. Aivan kuin sauvamagneetit olisi kiinni kyljistään. Mikroskoopissa, objektilasin ja peitelasin välisessä nesteessä, ilmiö ei tullut esiin.

Siitepölyjen hydrofiilisyydestä, 2 erilaista muistikuvaa:
Muistaakseni Einsteinin väitöskirja (ja Brownin havaitsema liike, jota Arttu ei ikinä suostunut nimeltä mainitsemaan, vaikka Brown oli havainnut ilmiön ensimmäisenä) perustui veden
sisällä olevaan siitepölyhiukkaseen (kasvilajia ei mainittu, myöhemmin Brownin liikettä voitiin havaita myös tarpeeksi pieneksi jauhetulla mineraalilla).
No, pointti on siinä, että se hiukkanen oli nesteen sisällä. Arttuhan laskeskeli atomin, tai oikeastaan yhdisteen ionien liikkeen törmäysvoimasta siitepölyhiukkaseen atomin massan.

Jos nuot artun siitepölyhiukkaset olisivat olleet hydrofobisina pisaran yläpinnalla, pinnan ulkopuolella, niin niihin ei olisi kohdistunut paljoakaan sivusuuntaisia atomien iskuja.

Aku Ankan klassikoissa on tarina, jossa esiintyy jokin "Nuoren kemistin oppikirja". Se akun tarina päätyi muistaakseni katastrofiin. Samoilla ikävuosilla kun luin Akuja, luin jotain oikeaakin samannimistä kirjaa. Kirjan nimi ei ole ehkä muistin takia enää sanatarkka.

Siinä kirjassa mainittiin lycopodium-jauhe, jota kärpäsruudiksi mainittiin. Sitä sai ostaa apteekista - Minulla ei ole aavistustakaan, minkä takia sitä apteekissa myytiin.Kipitin heti ostamaan muutaman gramman. Kyseessä oli kait jonkin liekokasvin siitepöly (vai olisiko itiöpöly, eikö lieot ole itiökasveja?).
Kirjassa sanotun kikan teema oli: "Kuinka poimit kolikon käsillä maljan pohjalta, ilman että kätesi kastuvat" - tai jotain sellaista. Ratkaisuna oli, että vedenpinnalle kaadettiin tuota kärpäsruutia. Tsekkasin kokeen ja se toimi. Eli jauhe oli pinnalla, kun käden työnsi pinnan läpi, jauhe tarttui käteen (vaikka oli hydrofobista, ja siis kellui) ja eristi käden vedestä.
Kun käden nosti vedestä (kolikon kanssa), jauhe irtaantui kädestä veden pinnalle. Ja käsi oli täysin kuiva, ja jauheeton.

Vähän tuon iän jälkeen aloin räjäytellä kärpäsruutipommeja ja juoda maljoja, eli harrastus säilyi. No, tuo tarina oli kömpelö huumorin yritys, mutta faktaa. Omat kokeiluni päättyivät myös katastrofiin.

Luulen, että Artun ja minun kokeisiin perustuen voin väittää, että siitepölyt ovat erilailla hydrofobisilta tai -fiilisiltä ominaisuuksiltaan, ehkä myös polaarisia.

Kasvi- ja sienispesialistit tutkivat ja tunnistavat itöitä mikroskoopilla, Tästä uudesta ilmiöstä voisi saada uuden ja helpon testin joidenkin lajien tunnistamiseen.

- Tätä kirjoittaessani oli tullut viestejä, joissa käsiteltiin hiukkasten sähkökemiallisia ominaisuuksia. Nehän tottakait vaikuttavat asiaan. Malmien rikastus- ja paperitekniikassa ne ovat tärkeä ominaisuus, joita hyödynnetään. Termi on Z-potentiaali (tai Zeta-potentiaali).
Sen hallintaa käytetään jokaisella paperitehtaalla, en nyt ala arvailemaan toimiiko se erillään hiukkasen hydrofobisuus-ominaisuuksien kanssa, lähinnä sitä säädetään, jotta hiukkaset olisivat hiukkasen erillään toisistaan.

miilu
Seuraa 
Viestejä816

Sellutehtaassa perälaatikon reunalla oli aikoinaan prosessin tärkein säätösysteemi. Siihen kuului "Mälikkälän kurkkupurkki" josta lapolla lirutettiin pinta-aktiivista tärpättiä prosessiin. Muutama tippa tuhatta litraa kohden, joten tehoaineista nuo pinta-aktiiviset aineet käyvät. Prosessi alkoi heti jumittamaan jos tärpätti loppui.
Tuttuun tapaan vesimittaritkin tepastelevat veden päällä hydrofobisilla tassuillaan.

Brownin liikkeen kanssa tulin tutuiksi kalisuolan puitteissa. Kalisuolassa, jota lonnoitteissakin käytetään, oli punaiseksi värjäytyneitä kohtia. Mikroskooppitutkimusten yhteydessä satuin tarkastelemaan tarkemmin mistä punainen väri juonti juurensa. Ehkä 60x objektiivilla tuli näkyviin hyvin pieniä vikkelästi liikkuvia partikkeleita joista väri johtui. Partikkelit oli kiteen sisällä olevissa nestesulkeutumissa. Ensin ajattelin voimakkaan liikkeen johtuvan jostain radioaktiivisesta aineesta joka posauttelee partikkeleita ja saa hiukkaset liikkumaan. Erotin tuota punaista mössöä sen verran että atomiabsorptiospektrofotometrillä sai ajettua analyysin. Mössö oli etupäässä rautaa, ja Brownin liikkeestähän siinä loppujen lopuksi oli kyse.
Hiukkasten koko oli tosi pieni, joten luulisin tuossa Artun kokeessa olleen kyse siitepölyhiukkasen sisällä olevien partikkelien liikkeestä. Itse siitepölyhiukkanen on niin iso että sitä ei Brownin liike hetkauta. Muistaakseni tuschilla voi kokeilla liikettä.
Tiedä sitten kuinka pieniä siitepölyhiukkasia on olemassa. Tuo koivun siitepöly oli kymmenen kertaa pienempää kuin nuo kuusen siitepölyhiukkaset. Nyt täytyy odottaa männyn siitepölyä jotta saisi niiden käyttäytymisestä tietoa. Harmitti kun en varastoinut koivun pölyä, joka huuhtoitui sateiden myötä. Nyt joka paikassa on kuusen siitepölyä ihan haitaksi asti.

miilu
Seuraa 
Viestejä816

Hiukan selkeämpi kuva kuusen siitepölystä:
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/kuusen_s-poly.jpg
Siitepölyhiukkasissa näkyy selkeä "panta" jossa on neljä "aukkoa". Kuori on hyvin tumman pigmentin peitossa, joka suojannee perimäainesta auringon UV-valolta. Materiaalista löytynee tieto sen hydrofobisuudesta. Vastaavasti pannan ja sen aukkojen kohdalla epäilen olevan hydrofiilistä ainesta. Ehkä biologiapuolelta saisi tähän valistusta, vaikka fysikaaliseen asiaan liittyy.

Mahtavaa saada tällä foorumilla tarkkaa faktaa. Kunnia miilulle. Siis vertailuna on nuot
useat muut keskustelupalstat, joissa jollakin on mielipide ilman faktaa, ja ainoana tarkoituksena tyrmätä vastapuoli. Usein pelkkää paskaa jauhamalla.

Siis kiitos Miilu, tarkka informaatio on aina mielenkiintoista. Kirjoittamaasi lukemalla voin heti
sanoa, että Sinulla on parempi koulutus ja kokemus tarkastella pienten hiukkasten pintakemiallisia ilmiöitä. Olen itsekin aikoinaan ollut ikivanhan paperikoneen perälaatikolla tekemässä säätöjä, melkoista improvisaatiota se oli.

Mutta tuosta Brownin liikkeestä. Se kait havaittiin päälle satakunta vuotta sitten. Optiikka oli
siihen aikaan heikompaa - aina kirjoitettiin vain siitepölyn liikkeestä vedessä, ei mainittu kasvin nimeä.

Mainintasi perusteella atomien ja ionein siitepölyhiukkasen kokoisen kappaleen liikeradan
muuttamiseen tuntuu tosiaan mahdottomalta - elleivät hiukkaset olleet hyvin pieniä.

Pari (hullua) teoriaa havaitsemaasi ilmiöön:
1 Hiukkaset ovat ilmaa kevyempiä, mutta omaavat yhden hydrofiilisen pisteen kuorellaan.
- No, tuota selitystä en minäkään purematta niele.
2 Hiukkaset erittävät vesipisaran pintaan jotain ainetta, joka leviää pinnalla ja työntää partikkelia leviämissuuntaa. Poikasena meillä oli kevätleikki, jossa puhuttiinn pihkapaateista.
Pihkapaatti oli n. tulitikun tai havunneulasen kokoinen tikku, jonka toinen pää kastettiin männyn tai kuusen tuoreeseen pihkaa.. Se pihkapisara alkoi liueta veden pinnalle (värikalvoa tuottaen) ja työntää tikkua aikamoista vauhtia eteenpäin.

Turha tietenkään mainitakkaan, että lammikossa, jossa tuota oli harrastettu aiemmin (ja jossa oli siis värikalvo), pihkapaatit eivät toimineet.

miilu
Seuraa 
Viestejä816

Tuo pihkaveneteoria on varteenotettava. Mitenkähän pisaran pinnalta saisi kalvon poistettua? Itse vesi muodostaa järjestyneistä molekyyleistä jo erään pinnan.
Havaintojani olen tässä yrittänyt vain kirjata ylös. Ehkei kaikki fakta ole niin itsestään selvää. Jo kielellinen ilmaisu tuntuu olevan konstikasta.
Luonto on täynnä fysiikkaa ja kemiaa. Lähes ilmiöön kuin ilmiöön löytyy faktatietoa googlaamalla. Kuitenkin, jos on tutkimusvälineiden puolesta mahdollisuus tutkia ilmiöitä, niin ne poikii usein uusia kysymyksiä. Esimerkiksi tuon poimulehden vasipisaran hohtavankirkas loiste herätti kysymyksen miksi kaikki vesipisarat ei loista samoin. Päätin yhdellä kokeella selvittää asian. Maalivarastosta etsin pineenitärpättiä, mutta en löytänyt kuin mineraalitärpättiä. Tätä laitoin pienellä tikulla lehdelle jolla oli hohtavia vesipisaroita. Käytin kokeessa poimulehteä sekä lupiinin lehteä. Lupiinin lehti oli valokuvauksellisesti parempi. Molemmilla lehdillä tärpätti poisti hetkessä lehden vahamaisen hydrofobisen kerroksen. Vesipisara imeytyi tiukasti lehden pintaan. Optinen muoto muuttui, ja aiemmin lehden ja vesipisaran välissä ollut "ilmaväli" katosi. Vesipisaran takaosasta ei valo heijastunutkaan enään takaisin. Loiste oli kadonnut. Tässä siis oma kertomukseni ilmiöstä. Seuraavassa kuvassa lehdellä oleva alue jolle tärpätti oli levinnyt, ja pisaran kadotettu hohto:
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/p ... rpatti.jpg
Alemmassa kuvassa kokeilin josko pisaran päällä pysyisi nuo siitepölyhiukkaset. Siellähän ne lilluivat. Tiedä sitten millaisen kalvon tärpätti teki, ehkä taitekerroinkin muuttui, interferenssivärejä en havainnut.
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/tarpat_poly.jpg

hmk
Seuraa 
Viestejä1071
TPa
Muistaakseni Einsteinin väitöskirja (ja Brownin havaitsema liike, jota Arttu ei ikinä suostunut nimeltä mainitsemaan, vaikka Brown oli havainnut ilmiön ensimmäisenä)



Ihan rändömilläkö päätit heittää lokaa Einsteinin niskaan, välittämättä lainkaan väitteesi totuuspohjasta? Noh, tässä suora lainaus Einsteinin Brownin liikettä käsitelleestä alkuperäisestä paperista (julkaistu Annalen der Physik 1905, 17(8): 549–560).

Albert Einstein

Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen
von A. Einstein
...
Es ist möglich, dass die hier zu behandelnden Bewegungen mit der sogenannten "Brownschen Molekularbewegung" identisch sind...
...
Bern, Mai 1905

In so far as quantum mechanics is correct, chemical questions are problems in applied mathematics. -- H. Eyring

jussipussi
Seuraa 
Viestejä52307
miilu
Fysiikan tietoni ei oikein riitänyt kun yritin selvittää lähes mikroskooppisia ilmiöitä.
Kuvasin pomulehden päällä lilluvaa vesipisaraa. Sen päälle oli kertynyt siitepölyä. Mieltäni jäi vaivaamaan tuo prosessi joka erotti siitepölyhiukkaset kuperan pisaran yläosaan. Poimulehti näyttää olevan vahvasti hydrofobinen. Siitepölystä en tiedä, ehkä hydrofiilinen tai neutraali. Kätevästi poimulehti erottaa pölyn pieneksi keoksi, ja itse vesipisaran kuivuttua kökkö jää keskiosaan pois varsinaisilta lehdiltä.
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/p ... ka1300.jpg
Prosessi muistuttaa malmin erotuksessa käytettävää vaahdotusta, mutta ilman vaahtoa. Pyrkiikö vaahdotusprosessin kuplissa pikku hiput kerääntymään kuplan yläosaan?



Oisko tästä paperista mitään apua?

Exploitation of surface acoustic waves to drive size-dependent microparticle
concentration within a droplet



http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q= ... Kw1wM-qz5Q

miilu
Seuraa 
Viestejä816
jussipussi
miilu
Fysiikan tietoni ei oikein riitänyt kun yritin selvittää lähes mikroskooppisia ilmiöitä.
Kuvasin pomulehden päällä lilluvaa vesipisaraa. Sen päälle oli kertynyt siitepölyä. Mieltäni jäi vaivaamaan tuo prosessi joka erotti siitepölyhiukkaset kuperan pisaran yläosaan. Poimulehti näyttää olevan vahvasti hydrofobinen. Siitepölystä en tiedä, ehkä hydrofiilinen tai neutraali. Kätevästi poimulehti erottaa pölyn pieneksi keoksi, ja itse vesipisaran kuivuttua kökkö jää keskiosaan pois varsinaisilta lehdiltä.
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/p ... ka1300.jpg
Prosessi muistuttaa malmin erotuksessa käytettävää vaahdotusta, mutta ilman vaahtoa. Pyrkiikö vaahdotusprosessin kuplissa pikku hiput kerääntymään kuplan yläosaan?



Oisko tästä paperista mitään apua?

Exploitation of surface acoustic waves to drive size-dependent microparticle
concentration within a droplet



http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q= ... Kw1wM-qz5Q

Mielenkiintoinen artikkeli. Ultraäänellä, parinkymmenen megahertsin taajuudella, oli saatu pisara värähtelemään resonanssitaajuudellaan. Kyseinen erotusmenetelmä pienille partikkeleille, kuten itiöt ja siitepölyt, on siis mahdollista. Myös konsentrointi näytti onnistuvan.
Omasta laboratoriostani ei kuitenkaan löydy noin hienoja laitteita. Kattiloita, paistinpannu ja kahvinkeitin kylläkin. Ehkä romukopasta löytäisin pietsosähköisen kiteen. Sen virittäminen hiomalla kyseisen pisaramassan kanssa resonanssiin on hiukan vaativa työ. Ohjauselekroniikkaakin pitäisi kiteelle alkaa väsäämään. USB-oskilloskooppi tosin on hankintalistalla. Pihanurmen leikkuu ja taimikon kitkeminen painaa kuitenkin päälle.

miilu
Seuraa 
Viestejä816

Elektroniikassa, oskillaattorien vakavointiin käytetty kide sopisi ehkä ultra-aaltojen kokeiluun. Kiteen kiinnityselektrodit kiteen keskellä eivät läpäise valoa, mutta ehkä siihen saisi syövytettyä reiät jotta mikroskoopin valo pääsisi läpi.
http://luonto.pp.fi/public_html/kuvia/kide_600.jpg
Tuon kuvan kiteen resonanssitaajuus on vain satoja kiloherzejä, siksi sen halkaisija on lähes sentin. Tehokin jäänee pienemmäksi kuin kokeissa käytetty muutama sata milliwattia. Romukopasta ei siis löytynyt aivan oikeita tutkimusvälineitä. Ehkä lyhyt, ko.resonanssitaajuudelle mitoitettu nikkelisauva onnistuisi. Käämityksestä taitaisi kuitenkin tulla kömpelö. Viisainta unohtaa toistaiseksi asian puntarointi. Olisi kuitenkin mielenkiintoista havaita miten ultra-aallot pieniin kappaleisiin vaikuttavat.
Teollisuudessahan on isoilla täryttimillä yleisesti siirretty kappaleita ylämäkeenkin. Nämä täryttimet on sitten ihan oma juttunsa.

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat