Palaute
Sivukartta

Etusivu > Teollisuusnäyteanalyysit > Kuituanalyysi
 

Kuituanalyysi

Yleistä
Työssä opitaan tunnistamaan mikroskooppia käyttäen eri puulajeja. Lisäksi työssä opitaan tekemään ohuita leikkeitä puusta ja kuitupreparaatteja paperista.

Määritelmä

Puun leikkeistä valmistetuista preparaateista tunnistetaan mikroskooppia hyväksi käyttäen kuidun rakenteen yksityiskohdat kuitujen ollessa vielä kiinni toisissaan. Leikkeitä valmistetaan poikki-, säde- ja tangenttileikkauksista. Paperista tehdään kuitupreparaatit, joista voidaan tunnistaa puulajit ja massan valmistusmenetelmät. Kuitupreparaatteja värjätessä väriaineet tunkeutuvat kuitujen huokosiin tai reagoivat kuidun kanssa muodostaen tunnistettavia värisävy.

Virhelähteet

Kuitupreparaatin on oltava läpinäkyvä, että kuidut saadaan erilleen. Värjäysreagenssien säilyvyys on ilmoitettu reagenssin valmistusohjeissa ja sen lisäksi värjäysreagenssin kirkkautta on seurattava.

Reagenssit
- koivua, mäntyä ja kuusta
- selluloosaa
- erilaisia papereita
- Herzbergin liuos
- Graff C liuos

Värjäysreagenssien valmistusohjeet
Graff C liuos:
A-liuos liuota 40g AlCl3*6H2O 100ml vettä
B-liuos liuota 100g CaCl2 150 ml vettä
C-liuos liuota 50g kuivaa ZnCl2 25ml vettä
D-liuos liuota 0,90g kuivaa KI ja 0,65g kuivaa jodia 50ml vettä
Sekoita hyvin 20ml liuosta A, 10ml liuosta B, 10ml liuosta C ja 12,5ml liuosta D.
Anna liuoksen kirkastua 12-24h ja dekantoi kirkasta liuosta varastopulloon.
Säilytä Craff C-indikaattoria tummassa tippapullossa valolta suojattuna.

Herzberg-liuos:
A-liuos liuota 50g kuivaa ZnCl2 25 ml vettä
B-liuos liuota 0,25g jodia ja 5,25g KI 12,5ml vettä
Sekoita A- ja B-liuos ja anna liuoksen kirkastua 12-24h. Dekantoi Herzberg-indikaattoria tummaan tippapulloon ja säilytä valolta ja ilmalta suojattuna.

Laitteet
- Mikroskooppi, suurennos 50 - 300-kertainen
- Mikrotomi tai terävä leikkuuveitsi
- Objekti- ja peitinlaseja
- Koeputkia
- Sintteri G3 tai G4
- Imupullo

Näytteen käsittely
Puuleike
Valmista preparaatit männystä, koivusta ja kuusesta. Puukappaleet liotetaan täysin märiksi ennen leikkeen valmistamista. Valmista terävällä veitsellä puukappaleista poikki-, säde- ja tangenttileikkausnäytteet. Kiinnitä näin saadut puusiivut vuorollaan Mikrotomin pidikkeeseen ja säädä lastun paksuus niin että se on läpinäkyvä. Leike voidaan myös veistää puukappaleesta terävällä veitsellä. Leike siirretään objektilasille ja sen päälle tiputetaan 2 - 3 pisaraa immersioöljyä. Leikkeen päälle asetetaan peitinlasi ja ylimääräinen öljy imetään pois.
Kuva 1. Kaaviokuva männyn rungosta. Lähde: Fitting,H.; schumacher,W.; Harder,R.; Fibras, R.:Lehrbuch der Botanik Für Hochschulen, 1954.


Paperinäytteet

  • Helposti hajoavat:
    Vähän liimatut tai liimaamattomat paperilajit hajoavat kuiduiksi ravistelemalla pieniä paperinpalasia koeputkessa, jossa on lämmintä vettä. Kuidut suodatetaan sintterille ja kootaan kannelliseen astiaan.
  • Vaikeasti hajoavat:
    Kovasti liimatut tai märkälujat paperit vaativat paperinpalasten keittämisen koeputkessa 1% NaOH:lla. Kun näyte on hajonnut kuiduiksi, se suodatetaan sintterille ja neutraloidaan 0,01 M HCl:lla. Pese kuidut kuumalla vedellä neutraloinnin jälkeen. Kokoa kuidut sintteriltä kannelliseen astiaan.  
  • Värilliset paperit:
    Vähän värjätyistä papereista väri häviää, kun näyte käsitellään kuten vaikeasti hajoavaa.
Paperinäytteen preparointi
Ota pieni määrä kuituja kannellisesta astiasta kahdelle objektilasille ja tiputa toiselle objektilasille 1-2 pisaraa Herzbergin liuosta ja toiselle objektilasille 1-2 pisaraa Graff C liuosta. Hajota kuidut neulalla harvaksi verkoksi ja aseta peitinlasi päälle. Ime ylimääräinen väriliuos peitinlasin reunoilta imupaperilla.

Selluloosa näytteet
Selluloosa hajoaa kuiduiksi ravistelemalla pieniä selluloosapalasia koeputkessa, jossa on lämmintä vettä. Kuidut suodatetaan sintterille ja kootaan kannelliseen astiaan. Selluloosa näytteet tehdään koivu- ja havusellusta. Sellunäytteet preparoidaan samalla tavalla kuin paperinäytteet.

Mikroskopointi

Tutustu mikroskoopin käyttöön ja käy läpi eri mikroskoopin osat käyttöohjeesta.

Puusta tehty leikepreparaatti

Sijoita preparaatti stereomikroskoopin pöydälle ja valitse suurennos 80 - 100 kertaiseksi. Etsi leikkeestä poikki-, säde- ja tangenttileikkaukselle ominaiset yksityiskohdat. Vertaa yksityiskohtia lähdetietoihin. Piirrä ominaiset yksityiskohdat laboratoriovihkoosi.

Paperista ja selluloosasta tehdyt kuitupreparaatit

Sijoita preparaatti stereomikroskoopin pöydälle ja valitse suurennos 100 - 200 kertaiseksi. Säädä mikroskooppia niin, että saat kuitujen yksityiskohdat selvästi näkyviin. Tunnista kuidut värireaktioiden ja kuitujen yksityiskohtien perusteella. Piirrä kuidut ja niiden yksityiskohdat laboratoriovihkoosi.

Tulosten tarkastelu

Graff C värjäys
Mekaaniset massat
- heikko kellertävän oranssi

Havupuumassat
- vähän keitetty; heikko vihertävän keltainen
- pitkälle keitetty; tumman vihertävän harmaa
- valkaistu; tummasta sinertävän harmaasta purppuraan

Lehtipuumassat
- valkaisematon massa; heikosta sinivihreästä tumman punaharmaaseen
- valkaistu massa; sinisestä purppuraan

Herzberg värjäys
Mekaaniset massat
- kirkkaan keltainen

Havupuumassat
- vähän keitetty; oliivin harmaa
- valkaisematon; tummasta siniharmaasta purppuran siniseen
- valkaistu ; tummasta purppuran harmaasta purppuraan

Lehtipuumassat
- vähän keitetty; heikosta oliivista siniseen
- valkaistu ; tummasta purppuran harmaasta purppuraan

Liitteet
Liitteiden 1-3 lähde:
Puu- ja sellukemia, Kaija Isotalo, 3. uudistettu painos, Opetushallitus 2004

Liite 1. Eri puulajien kuidut ja Erilaiset massat
 
Tärkeimpien paperinvalmistuksessa käytettävien kuitujen mikroskooppikuvia tuntomerkkiselityksineen.

Mänty
Tyypillinen tuntomerkki on ristikenttien ikkunahuokoset, joita on tavallisesti 2-6 kappaletta peräkkäin. Rengashuokoset sijaitsevat yleensä yhdessä rivissä. Kuitujen päät ovat tylppiä, seinämän paksuus vaihtelee.

Kuusi
Ristikenttien huokoset, ns. rakohuokoset, ovat pieniä mäntyyn verrattuna ja muodoltaan elliptisiä. Rengashuokosia voi olla kahdessakin rivissä.
Kuusihioke
Hiokkeelle on tyypillistä rikkoutunut kuiturakenne. Joukossa on sekä pieniä kuitupätkiä että isoja kuitukimppuja, jotka ovat yleensä kiinni toisissaan ydinsäteiden kohdalta.

Liite 2. Eri puulajien kuidut ja Erilaiset massat

Douglaskuusi
Trakeidien sisäpinnassa on tunnusomaisia spiraalimaisia vahvikkeita. Ristikenttien huokoset ovat pieniä ja sijaitsevat yleensä epäsäännöllisesti. Rakohuokoset ovat vain yhdessä rivissä.
Koivu
Kuidut ovat ohutseinäisiä, päät hyvin monimuotoisia. Putkiloissa on runsaasti huokosia, yleensä putkilon akseliin nähden kohtisuorissa riveissä.
Haapa
Haapa muistuttaa koivua. Putkiloissa ei kuitenkaan ole "tikapuita", ja niiden huokoset ovat suurempia kuin koivun. Ne voivat muistuttaa havupuiden rengashuokosia. Putkilot kapenevat yleensä kapeaksi hännäksi.

 Liite 3. Eri puulajien kuidut ja Erilaiset massat

Leppä
Leppä muistuttaa koivua. Putkilot ovat pienempiä ja tasaisempia kooltaan, "tikapuut"-putkiloiden liittymäkohdissa selvemmät kuin koivulla.
Eukalyptus
Eukalyptuksen putkilot ovat lyhyitä. Putkilon päässä oleva aukko on usein kulmikas, putkilo päättyy joskus lyhyeen häntään. Parenkyymisoluissa on selviä huokosia.
Puuvilla
Kuidut ovat melko tasalevyisiä, litteitä ja usein kierteisiä. Lumen on leveä. Kuiduissa voi esiintyä ristikkomaista juovitusta. Huokosia ei ole.

Etusivu > Teollisuusnäyteanalyysit > Kuituanalyysi


Raportointi-
kaavake

(33 kt Word)