sábado, 3 de julio de 2010

Fundición de metales en el horno de microondas

 

Este trabajo esta basado en el trabajo realizado por el PFDC del foro de www.cientificosaficionados.com y que figuran en este documento: http://www.cientificosaficionados.com/fundicion%20microondas/fundicion%20microondas.html

Como resulta difícil conseguir los materiales en mi país (Argentina) realicé las pruebas reciclando otros materiales, como es costumbre.

El corazón de este sistema es el crisol, todos sabemos que en el MO no hay que colocar metales, pues estos actúan como espejos para las ondas y se produce una serie de chispas y hasta fuego, este ingenioso sistema usa un material muy absorbente de la radiación que se calienta tremendamente y es ese crisol, que en su interior tendrá el metal a fundir. En definitiva la temperatura la toma el crisol y secundariamente lo que hay dentro del mismo. Además será necesario albergar ese crisol dentro de algún material transparente a las microondas (que no se caliente) un material refractario.

Construcción del crisol

En el documento original antes citado se usa para fabricar el crisol el CSi (carburo de silicio) de distintas granulometrias y una arcilla que hará de “ligante” para usar un término culinario, cuando intenté conseguir el carburo por estos patios, resulto que no era muy simple, no había, asi que investigando un poco encontré que las piedras amoladoras de widia (las de color verde) están hechas con este producto, asi que compré una piedra nueva de este tipo (Las piedras comunes negras no sirven, solo usar las piedras verdes, muy empleadas en talleres de tornería para afilar las herramientas de metal duro) La piedra nueva pesa 650 grs y sirve para fabricar 3 crisoles y el costo es el equivalente a U$A10 . Siempre esta la posibilidad de conseguir piedras de este tipo en talleres ya gastadas o rotas, para usarlas será conveniente sumergirlas en acido muriático durante unas horas, para eliminar rastros de metal que puedan tener adheridos.

El aglomerante usado es la bentonita, una arcilla económica, menos de 0.5 U$A el kg se consigue en las casas que venden productos para ceramistas, comprar solo 1 Kg y solo se utilizaran unos grs (15 gr) por cada crisol. (En Córdoba Argentina, El Rincón del Ceramista Teléfono (0351) 425-8259. Entre Ríos 383 )

Para fabricar el crisol es necesario hacer un molde, en mi caso lo hice con un caño de hierro para el exterior y de madera el interior, el caño esta torneado cónico en su interior para facilitar el desmoldado las medidas son las siguientes:

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Una vez tenemos el molde procedemos a moler la piedra para widia, para ello puede usarse un pilón de hierro y hacerlo dentro de una lata de buen diámetro, vamos moliendo de a parte hasta dejar solo un polvo, luego pasamos ese polvo por un colador y devolvemos a la lata la parte mas gruesa, queda una variedad de granos, desde polvo tipo talco a granos de ½ mm

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El primer golpe es lo que duele, una vez rota ya no hay dolor je je

Una vez tenemos mas o menos 1/3 de la piedra amoladora convertida en polvo pesamos 200 grs y le agregamos 15 grs de bentonita, hacemos una buena mezcla y agregamos agua, la cantidad suficiente para dejar una pasta que permita el moldeado, solo se debe notar la humedad cuando apretamos con los dedos, además no debe adherirse a los mismos, poca agua, de otro modo no se va a desmoldar.

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Con esa pasta se rellena el molde y se presiona primero con las manos y luego con una prensa si se dispone de ella, unos buenos martillazos con una masa francesa no vienen mal. Luego desmoldamos con mucho cuidado.

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Una vez desmoldado hay que dejarlo secar un par de días, lo debemos tratar con mucho cuidado, ya que esta mezcla no fragua y cualquier golpe lo desmorona, la rigidez se la da un calentamiento del crisol a 1000 ºC que se hará una vez seco en el mismo microondas.

El recubrimiento refractario

El PFDC recomienda partir de un ladrillo refractario liviano bien claro en su color, he buscado, pero los que hay disponibles son bastante pesados y hechas las pruebas en el MO no fueron adecuados, se calientan, el refractario debe ser bien transparente a la radiación no debe calentarse. Como tuve que mandar a pedir la bentonita aproveche para pedir en la misma casa de insumos para ceramistas 1Kg de caolin, cuesta alrededor de los 2 U$A el Kg.

Para fabricar el recinto refractario es conveniente también hacer un molde con madera, atornilladas sus caras para poder desmoldar con facilidad. Una de las tablas del piso o techo deben tener atornillado un cilindro de madera que formara la cavidad donde irá alojado el crisol.

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Una vez tenemos el molde pesamos 500 gr de caolín y lo mezclamos con igual volumen de tergopor molido o un poco mas (40% caolin 60% tergopor), para obtener el tergopor molido se puede hacer lijando, con lija gruesa, una plancha del material o bien si disponemos de un cepillo de acero, acoplado al taladro eléctrico, todo el conjunto dentro de una bolsa grande de plástico, esto hará que el tergopor no vuele por todas partes. (tergopor=poliestireno expandido)

Mezclamos ambos ingredientes y ponemos agua en cantidad suficiente para poder amasar la pasta, que prensaremos dentro del molde de madera.

Luego quitamos los tornillos del mismo y las tapas. Hay que hacer dos de estos ladrillos

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Dejamos secar por varios días.

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Una vez secos se procede a cocinar los panes en un horno para cerámica, aumentando gradualmente la temperatura (3 grados por minuto) hasta llegar a los 1000ºC en mi caso lo hice en un horno casero hecho con una lata de 20 litros que tiene recubiertas sus paredes con arcilla refractaria y un soplete de gas butano como quemador, primero a llama suave durante 30 minutos, se verá que larga humo negro proveniente del tergopor que se va quemando, luego llama media por otra media hora hasta que no salga mas humo y por último llama fuerte por media hora mas, si bien la manera de hacerlo según los que saben es aumentar a 3 ºC por minuto la temperatura hasta llegar a los 1000ºC a mi no me salieron tan mal con el método antes descrito, el ladrillo toma una apariencia de piedra pómez, liviano y poroso ya que los lugares donde había tergopor quedan sin nada. Es importante calcinar bien los ladrillos para que no quede nada de hollín negro en sus paredes.

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Este es el horno casero donde calciné el refractario

En mi caso quedaron algo manchados pero sometidos al MO 5 minutos apenas se entibian y luego de 15 minutos con el crisol al rojo vivo dentro pude retirarlo a mano pelada sin quemarme, no es recomendable eso, ponerse guantes de descarne

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Hecha la prueba antes dicha, vamos a curar el crisol para que sus paredes queden rígidas

Esto se hace poniendo el MO al máximo por 15 minutos y colocando el crisol entre los dos panes de caolín. Conviene ir abriendo cada 5 minutos para ver como va la cosa.

El crisol se comienza a poner rojo desde la base, al cavo de los primeros 5 minutos ya estará completamente al rojo, una vez transcurridos los 15 minutos dejamos enfriar y revisamos el crisol que no tenga grietas, debe quedar con la misma consistencia que tenía la piedra amoladora, no se debe desgranar cuando raspamos con la uña.

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Es conveniente quitar la bandeja de vidrio, las rueditas y la pieza de plástico que hace girar la bandeja y estas pruebas hacerlas cuando la dueña del microondas no esta en casa, porque ni bien vea que intentamos avanzar sobre el MO, arde Troya je je.

Otra recomendación, colocar debajo de los ladrillos alguna fuente para MO

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Solo para presentar he puesto una madera debajo de los refractarios, no va madera, tiene que ser algo de cerámica para microondas

Para fundir necesitaremos también un par de guantes y unas pinzas para manejar el crisol, con el mismo caño del molde hice unas adecuadas.

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Una tabla de puntos de fusión, conviene hacerse una propia ya que hay MO con distinta potencia y los tiempos serán distintos

Metal

Punto de fusión

Tiempo estimado

Estaño

240°C

 

Plomo

340°C

 

Cinc

420°C

 

Aluminio

620°-650°C

10-15 minutos

Bronce

880°-920°C

15 minutos

Latón

930°-980°C

15 minutos

Plata

960°C

 

Cobre

1050°C

 

Hierro fundido

1220°C

 

Refractario con ladrillo de alta alúmina

Hace unos días viaje a la ciudad de Córdoba donde adquirí unos ladrillos de alta alúmina que son los que originalmente uso el PFDC en su trabajo, el valor es de $13 cada uno es decir un equivalente a U$A 3 mas o menos, para mecanizarlos es muy simple, se corta en dos con una sierra y para hacer el hueco central usé una sierra copa con todas las medidas puestas, es muy blando el material y se perfora como manteca.

Quedan muy prolijos aunque me parece que son demasiado blandos, hay que andarse con cuidado porque se parten de la nada.

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La parte central se la quité con una pinza.

domingo, 25 de abril de 2010

Estufa de cultivo para microbiología

 

Siguiendo con el tema microscopía, es probable que alguien este interesado en ver bacterias y  será necesario hacer algún cultivo, esto requiere de una estufa que mantenga la temperatura en 37ºC bien, ese es el objetivo de este proyecto

Mas adelante pondré una serie de cuidados que hay que tener cuando se trabaja con microorganismos

Hace unos días un compañero de trabajo me regaló un microondas que se había quemado y como sabe que soy de los “juntamugre”… la cuestión es que pensaba usar el transformador para una soldadora de puntos y me quedaba el gabinete que esta en muy buenas condiciones y las resistencias del grill que también están en perfecto estado y así empecé este proyecto, queriendo usar esto, pero antes de desguazarlo probé un magnetrón que tenía tirado en el taller y oh! sorpresa salió andando, así que quedará para experimentos múltiples como microondas, todo esto lo digo porque seguramente muchos tendrán algún gabinete de este tipo y viene fenómeno para el proyecto.

Tengo un par de amigos de alto conocimiento en electrónica Ángel y Héctor y les pedí que me diseñaran alguna electrónica de un termostato para ponerle, asi cada uno diseño uno, el de Ángel es bastante sencillo lleva un par de integrados y los indicadores son led y Hector un proyecto mas ambicioso con una PIC y un display digital con lectura directa de temperatura este circuito estará proximamente en el blog para los mas entendidos en electrónica

Como no tenía ahora el gabinete del microondas improvisé uno con una conservadora de vacunas que tienen un tamaño aproximado de 35x50x35 cm en el interior como resistencia calefactora un foco de filamentos de 40W El termostato que usé para esta estufa es el de Ángel, al mas elaborado lo dejé para modificar la estufa de cultivos del laboratorio que tiene un termostato mecánico muy viejo, pero como ya dije también podrán encontrarlo a la brevedad en el blog

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En la foto se ve el conjunto, la conservadora de vacunas que se ve iluminada en su interior por el foco, el termostato y el tester con la termocupla controlando la temperatura, es sorprendentemente estable.

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Tratar de que el foco no toque las paredes de la conservadora para que no se queme

Este simple circuito lleva como sonda una con cuatro diodos comunes 1N4148 la que debe estar dentro delrecinto de la estufa así como también el foco de 40W o la resistencia que se use, la electrónica del termostato va en una caja plástica con los led a la vista y el potenciómetro que regula la temperatura, he agregado una llave de corte general me queda hacerle un cuadrante marcado con las temperaturas a que corta, este simple dispositivo es muy adecuado para incubadoras, asi que los criadores de aves podrán servirse del mismo. Si el recinto de la estufa es bastante grande muy bien puede servir un secador de cabellos como calefactor, que resulta muy adecuado por tener el ventilador que homogeiniza la temperatura .

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El circuito

Gracias Ángel por todas las molestias que te tomaste en el diseño, el pcb, la lista de materiales y demás

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La distribución de los componentes

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El pcb

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Vista previa

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Lista de materiales y otros archivos con el PCB a medida aqui

Mas fotos del que he construido

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Los cuatro leds, el de la izquierda marca el equipo encendido, los dos centrales indican si estan encendidos ambos que la temperatura esta en rango, si solo el rojo esta prendido esta pasado de temperatura y si solo el verde, le falta temperatura, el último led verde de la derecha indica que el calefactor esta encendido. La salida inmediatamente al costado del último led va a la resistencia calefactora, el cable gris es el de la sonda con los 4 dioditos.

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Aca se ve el interior de la caja, el trafo es uno de 12+12 500 mA de la línea LQH (lo que había) igual los dos transistores que usé no son los del diagrama también de esta famosa línea LQH

Primera prueba

En una cápsula de petri con agar nutritivo, apoyé mi dedo sobre la superficie del medio y dejé en estufa durante 12 horas

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La capsula recién sembrada con la contaminación de mi dedo

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Se pueden ver una buena cantidad de colonias distintas, algunas han alcanzado bastante tamaño, otras mas chiquitas.


viernes, 26 de marzo de 2010

Micrótomo de hechura casera para el aficionado a la microscopía

Hace algún tiempo lo tenía pensado, pero como no tenía el torno no podía avanzar en el proyecto.
Se trata de hacerlo con algo ya hecho, un micrómetro, en argentina los made in Taiwan valen $56 es decir U$A 15 una cifra que permite el proyecto, por otro lado fabricándolo del modo propuesto el instrumento de medida queda utilizable con solo sacarle la pieza torneada, claro que sería mucho mejor sacarle el arco donde va el yunque, mas cómodo.
Estos aparatos de medida tienen una resolución de 10 micrones,cada vez que se gira completo el manguito son 0,5 mm y esta graduado de a 0,01mm, creo que para un micrótomo manual es bastante aceptable,  el problema se presenta en la cuchilla que debe ser muy buena

Aca van unas fotos para que vean como esta construido

Puede verse el micrómetro comercial y la pieza torneada en aluminio


Tiene tres prisioneros que ajustan en la parte cilíndrica, soy bastante novato con el torno y las roscas partieron el aluminio así que están arregladas con un poco de POXIPOL
 
La pieza montada en su sitio


La parte plana donde se desliza la navaja de barbero debe estar pulida a espejo, lo óptimo sería pegar sobre la misma un vidrio con una perforación del tamaño adecuado, el tornillo lateral sirve para comprimir los tacos de parafina que contienen incluida la muestra

 

La inclusión en parafina consiste en hacer un bloque con la consistencia adecuada para los cortes del tejido que nos interesa observar, en general los tejidos son blandos, imaginen un trozo de hígado que se mueve como un flan, sería imposible cortar una tajada bien finita como para ver al micro, entonces se deshidrata el tejido con alcohol cada vez mas concentrado y luego se sumerge en xileno o tolueno (ojo con el tolueno que si lo aspiran pueden quedarse drogados) este proceso hace que el tejido se ponga miscible con la parafina, hecho esto se hace un taco de parafina con el tejido dentro y recién luego se procede a cortarlo.

Estos son órganos de pollo, están en formol al 10% para fijar, pueden disecar una rata y guardar sus órganos en formol al 10% a los pulmones conviene inflarlos desde la tráquea con la misma solución valiéndose de una jeringa

El corazón de un pollo

En esta imagen pueden verse los tubos con alcohol a distintos porcentajes hasta llegar al alcohol absoluto, en este caso estoy preparando un tallo vegetal a ver que sale, el frasco de boca ancha a la derecha  tiene el xileno, el tiempo en cada tubo es de 15 minutos y en el xileno igual

Luego del xileno la muestra se pasa a parafina que se ha calentado hasta que este bien líquida, ojo cuando largan el tejido al tubo porque se producen proyecciones de parafina el xileno es muy volátil y se evapora, el tejido en el interior burbujea, se deja una media hora en la parafina caliente (para que se mantenga asi puse el tubo sobre un foco encendido
 
Transcurrido el tiempo se preparan los tacos, con una tira de papel rodeando alguna tapa que entre mas o menos justo en el receptáculo del micrótomo

Se acomoda el tejido en el receptáculo y se llena con parafina fundida


Luego se recorta el taco en forma de pirámide truca y se lo pone al micrótomo (obviamente cuando esta la parafina bien dura, conviene dejarlo en freezer una hora)
Puse una moneda en el fondo del receptáculo para que empuje parejo el vástago del micrómetro.

En esta última imagen hay un taco con un trozo de corazón del que saque algunas muestras.

Importante es la navaja, este tipo que se muestra en la imagen se adapta muy bien consiguiendo cortes bastante delgados de unos 30 micrones





 
El video del corte

Puede haber errores de técnica solo soy aficionado a esto y solo cuento lo que he he probado

Por el momento no he logrado una buena coloración de los cortes de tejidos animales, pero salen lo suficiente delgados para poder ver por el microscopio, agrego a continuación unas fotos de tallos vegetales sin coloración previa donde se distinguen claramente los tejidos que lo forman

domingo, 7 de marzo de 2010

Mitosis en células meristemáticas primarias de raíz de cebolla

Las células meristemáticas son células que se encuentran en los vegetales y que tienen la facultad de dividirse, hay dos tipos las primarias y las secundarias, las primarias hacen crecer al vegetal en longitud, están en las yemas y en las puntas de las raíces y las secundarias hacen crecer al vegetal en grosor, están después del segundo año en troncos de vegetales.
Estuve trabajando para poder visualizar células en estado de mitosis que es una de las formas que tienen las células para dividirse, en raíces de cebolla.
He conseguido algunas imágenes interesantes que pongo aquí, solo que he tenido que colorear con hematoxilina eosina que es un tipo de coloración medio complicada, estoy tratando de teñir con giemsa solo que las apetencias tintoriales de las células inmaduras son distintas a las de células diferenciadas y salen oscuras, ya probaré mas y pondré técnicas bien accesibles. Por ahora para que se entusiasmen algunas fotos.

Se colocan tres palillos clavados en la cebolla, en la parte ecuatorial de la misma y se sumerge en agua en un recipiente, al cavo de unos 4 días tendrán las raicillas como se muestran

 
La cebolla con sus raíces, algunas sin sus puntas que  utilicé para los preparados

 
Lo que les decía de las apetencias tintoriales las mas diferenciadas tiene el citoplasma mucho mas claro

 

Si buscan en google podrán reconocer en que fase de la mitosis se ajusta

 

 

 

Las fases

He conseguido ver estas mitosis usando coloración de hematoxilina eosina, la técnica es la siguiente:

Se consiguen  7 frascos de unos 250 cc donde pondremos los colorantes y otros líquidos necesarios,

Frasco 1 Hematoxilina liquida hasta la mitad

Frasco 2 Agua

Frasco 3 Eosina hasta la mitad

Frasco 4 Agua

Frasco 5 Alcohol de 98 º

Frasco 6 Alcohol absoluto 100º

Frasco 7 Xilol

Los colorantes no se tiran sirven para hacer muchas coloraciones.

Como preparar las muestras y teñir

Se cortan los ápices de las raicillas (unos 2 mm) y se los colocan en una solución de  acido acético al 45%, se calienta hasta ebullición, se deja enfriar y se repite la operación. De esta manera las raicillas se ponen bastante transparentes
Seguidamente colocamos el material sobre un porta, en el extremo del mismo y hacemos un scquash (igual que para los cromosomas gigantes), esto es colocar sobre el material un cubreobjetos y envolver con servilleta de papel luego apoyar en porta sobre una superficie plana y con el pulgar hacer presión sobre el lugar donde esta el cubre, presionar lo mas que se pueda para que se disgregue el material, hecho esto se despega el cubre con cuidado tratando que quede la mayor parte del material en el porta, con el cubre que siempre queda con material se puede volver a realizar la operación en el porta un poco mas arriba de donde la hicimos la primera vez
Se deja secar al aire y se procede a teñir

10 minutos en frasco numero 1

5 minutos en frasco 2

5 minutos en frasco 3

Enjuagar el preparado en el frasco 4 cambiando dos o 3 veces el agua

2 minutos en frasco 5

2 minutos en frasco 6

5 minutos en frasco 7

Dejar secar al aire y para la observación se coloca una gota de vacelina líquida sobre la muestra extendiendola bien. Se observa  con lente panorámica de 10X y luego con 40x cuando localizamos una imagen mitótica

Se puede teñir tambien con orceína en forma directa colocando 1 gota de orceína sobre las raicillas dejando unos 10 minutos y luego haciendo el squash, yo no dispongo ese colorante asi que lo dicho anteriormente lo he leído. También según alguien comentó con solución de lugol o tintura de yodo pueden verse, tampoco tengo experiencia al respecto, hay que probar.