דו"ח ניסוי

בעיה:
מהי השפעת תמיסות בעלות רמות שונות של PH על קשיותה, צבעה וגודלה של קליפת ביצה?
השערה:
לאחר חמישה ימים שהקליפות יהיו בתוך הכוסות יתחילו להתרחש שינויים במבנה הכימי, בצורה ובמרקם של הקליפות, כך שככל שרמת ה-PH של התמיסה תהיה קיצונית יותר, כך ההשפעה על קליפת הביצה תהיה בהתאם- כלומר נראה את ההשפעה בצורה יותר טובה וההשפעה תהיה גדולה יותר ואולי גם מהירה יותר על קשיות הביצה\הצבע שלה\ הגודל שלה.
כלים וחומרים:
א. 2 כוסות קולה
ב. 2 כוסות אקונומיקה
ג. 2 כוסות חומץ
ד. 2 כוסות מים (לבקרה)
ה. 2 כוסות סבון
ו. 10 ביצים
מהלך הניסוי:
1. ניקח את כל התמיסות (מים, קולה, סבון, חומץ ואקונומיקה) ונמזוג 2 כוסות מכל תמיסה כדי לבצע חזרה על הניסוי.
2. נשים בכל כוס ביצה עם הקליפה שלה.
3. נחכה חמישה ימים, ובכל יום נצלם את הניסוי ונראה את השינויים שהתרחשו בקליפות הביצים.
5. אחרי חמישה ימים נוציא את הביצים מהתמיסות ונתבונן בתוצאות.(את הביצים שבתמיסות החומץ והסבון השארנו עוד 4 ימים מכיוון שלא קרה שום דבר וחשבנו שאולי כתוצאה מכך שהן תמיסות בעלות רמות PH פחות קיצוניות לוקח להן יותר זמן להשפיע על הקליפות).
תוצאות:
הרצה ראשונה (כל התמיסות, למשך חמישה ימים):

מאפיינים	מים	אקונומיקה	סבון
קשיות (קשה\ בינוני\ רך)	אין שינוי בקושי (קשה)	יש שינוי בקושי (רך)	אין שינוי בקושי (קשה)
צבע (יש שינוי\אין שינוי)	אין שינוי בצבע	יש שינוי בצבע- הביתה נהייתה אדמדמה	אין שינוי בצבע
גודל	אין שינוי בגודל	יש שינוי בגודל- הביצה "התנפחה" במעט.	אין שינוי בגודל
תמונות

המשך הטבלה:

מאפיינים	קולה	חומץ
קשיות (קשה\ בינוני\ רך)	אין שינוי בקושי (קשה)	אין שינוי בקושי (קשה)
צבע (יש שינוי\אין שינוי)	יש שינוי בצבע- הביתה נהייתה חומה	אין שינוי בצבע
גודל	אין שינוי בגודל	אין שינוי בגודל
תמונות

הרצה ראשונה

הרצה שנייה (למשך עוד 4 ימים, רק חומץ מים לבקרה וסבון):

מאפיינים	מים	סבון	חומץ
קשיות (קשה\ בינוני\ רך)	אין שינוי בקושי (קשה)	אין שינוי בקושי (קשה)	יש שינוי בקושי (בינוני), היה ניתן לנעוץ מזלג בקליפה.
צבע (יש שינוי\אין שינוי)	אין שינוי בצבע	אין שינוי בצבע	אין שינוי בצבע
גודל	אין שינוי בגודל	אין שינוי בגודל	אין שינוי בגודל
תמונות

הרצה שנייה. (מימין חומץ, במרכז מים ומשמאל סבון)

אימות השערה: 
כאשר חשבנו על ההשערה שאותה רצינו לבדוק, שיערנו כי לאחר חמישה ימים יתחילו להתרחש שינויים במבנה הכימי וכתוצאה מכך ניתן יהיה לראות שינוי בצורה, בצבע ובמרקם של הקליפות. בנוסף, הנחנו שככל שרמת ה- PH תהיה קיצונית יותר כך ההשפעה תהיה גדולה יותר ולכן גם השינוי יהיה יותר גדול, וצדקנו חלקית. ניתן לראות כי השינוי באקונומיקה היה הגדול ביותר, אחר כך הקולה, החומץ ורק לאחר מכן המים והסבון שבהם לא התרחש שינוי כלל. ניתן לקשר זאת לקיצוניות של רמת החומציות (כלומר, האקונומיקה נחשבת בסיס מאוד חזק והיא זאת שהשפיעה הכי הרבה על הביצה, לאחר מכן הקולה שנחשבת חומצה מאוד חזקה וכן הלאה...).

מסקנות: 
ניתן  להסיק מהניסוי שבסיסים שרמת ה- PH שלהם גבוהה וקרובה לסוף הסקלה של רמות הPH וחומצות שרמת ה- PH שלהם נמוכה מאוד וקרובה לתחילת הסקלה של רמות ה- PH ישפיעו באופן חזק על קליפת הביצה. ככל שנתקרב לאמצע הסקלה (למספר 7) ההשפעה על הקליפה תהיה קטנה יותר. לדוגמא האקונומיקה אשר רמת ה-PH שלה גבוהה מאוד השפיעה מאוד על הביצה והחומץ שרמת ה-PH שלו לא מאוד נמוכה אך לא מתקרבת לאמצע, השפיע באופן בינוני. בנוסף לכך ניתן להסיק כי נוזלים אשר יש להם צבע (כמו הקולה) יצבעו את קליפת הביצה.

המלצות לעתיד: 

קליפת הביצה בנויה מסידן שזהו גם אחד מהמרכיבים העיקריים ביותר בשיניים של בני האדם. בניסוי בדקנו את ההשפעות של חומרים ברמת חומציות שונה על קליפות הביצים. בעזרת הניסוי אנו יכולים להסיק מספר דברים:

1.     משקאות חומציים כמו קולה פוגעים בשיניים ועלולים לצבוע אותן בזמן יחסית קצר (שימוש לא רב).

2.     נוזלים בסיסיים ברמת האקונומיקה יכולים לפגוע בזמן קצר גם בקשיות השיניים, גם בצבע השיניים וגם בגודלן- שינוי רב במראה החיצוני.

3.     נוזלים בסיסיים ברמה של הסבון לא יגרמו לכל שינוי בשיניים וכמו כן נוזלים ניטרליים (מים).

4.     נוזלים חומציים ברמת החומץ עלולים לפגוע בקשיות השיניים אך רק לאחר זמן ממושך.

לכן לא היינו ממליצות על שתיית משקאות  בעלי רמת PH קיצוני לשום כיוון- לא בסיס ולא חומצה.

שאלות משנה וחומר רקע

שאלות משנה:

1. מהי שן, וכיצד השיניים קשורות לניסוי שלנו?
2. מהן קליפות ביצים וממה הן מורכבות?
3. מהו PH?
4. מהי קולה ומה רמת ה- PH שלה?
5. מהו סבון ומה רמת ה- PH שלו?
6. מהי אקונומיקה, ומהי רמת ה- PH שלה?
7. מהו חומץ ומהי רמת ה- PH שלו?
8. מהם מים, ומהי רמת ה- PH שלהם?


*משפטי מפתח מסומנים בכחול

חומר רקע:

1. השן היא איבר בפה, המשמש לחיתוך וללעיסת המזון,  ואלה נותנים למזון עיבוד ראשוני בפה. השיניים חותכות את המזון לחתיכות קטנות, וכך יכולים אינזימי עמילז רבים לפרק את המזון פירוק ראשוני בפה. השיניים שלנו עשויות מסידן, כמו קליפות הביצים שבהן אנו משתמשים בניסוי, וכך בעצם קשורות השיניים לניסוי שלנו- בניסוי נראה את השפעת רמות PH שונות על קליפות הביצים, וכתוצאה מכך שגם השיניים כמו קליפות הביצים עשויות גם הן מסידן, נוכל להמשיל את השפעות התמיסות השונות להשפעות שיכולות להיגרם על השיניים שלנו.

2. ביצה היא מבנה שמטרתו להכיל עובר, להגן עליו לסייע לו עד בגרותו המינימלית. סוגים רבים של בעלי חיים מטילים ביצים במהלך הרבייה שלהם. הביצים שאנו אוכלים הן ביצים עקרות ללא הפריית זכר שהוטלו כחלק ממחזור הרבייה. הביצים שהאדם אוכל הן בדרך כלל ביצי עופות וביצי תרנגולות. הביצה מורכבת מהקליפה שאינה נאכלת, החלבון והחלמון. בחרנו להשתמש בביצים בניסוי שלנו דווקא בגלל הקליפה שלהן- קליפות הביצים עשויות מסידן כמו השיניים שלנו. כתוצאה ממרכיב דומה זה, חשבנו לבדוק את ההשפעה של  נוזלים ברמות PH שונות על הביצים ובכך לראות מה זה עושה לסידן ובסופו של דבר מה זה יעשה לשיניים שלנו. לדוגמה- רבים מאיתנו רגילים לשתות קולה על בסיס קבוע, והם לא מודעים להשפעה של הקולה, אך בעזרת הניסוי נוכל לראות באופן חד וברור כיצד תשפיע הקולה על הסידן שממנו בנויות השיניים שלנו.

3. PH הוא מדד החומציות של תמיסה נוזלית. הוא מתבסס על ריכוזם שלל יוני הידרונים בתמיסה (H₃O+) . המושג PH הוצג לראשונה בשנת 1901. ניתן למדוד PH בעזרת אינדיקטור של PH או בעזרת מודד אלקטרוני. סולם ערכי ה- PH נע בסולם של 0-14 כאשר 7 הוא ניטרלי (מים מזוקקים) וכל מה שקטן מ-7 חומצי ואילו מה שגבוה מ-7 בסיסי. קולה היא משקה מוגז המכיל בתוכו בין היתר קפאין וכרמל.

סולם PH

4. הקולה נקראת על שם אגוזי הקולה שהיו פעם מרכיב חיוני במשקה ושמשו כמקור לקפאין. הקולה מומתקת על ידי סירופ תירס אך לפעמים גם ע"י סוכר או מרכיב מלאכותי. הקולה היא חומצה, ורמת ה- PH שלה היא 2.5.
5. סבון הוא חומר אשר בא בצורת מוצק או נוזל ומשמש לניקוי לכלוך מהגוף, מהכביסה, מכלי מטבח, ועוד. הסבון נוצר בתהליך שבו חומצות שומן עוברות הידרוליזה עם בסיסים וכך מתקבלת תערובת כוהל המהווה את הסבון. הסבון הוא בסיס ורמת ה- PH שלו היא 10.
6. אקונומיקה היא השם הישראלי של מלבין. האקונומיקה משמשת להלבנת כיורים, אסלות, רצפות, וכדומה. בנוסף על כך משמשת האקונומיקה גם לחיטוי ביתי של מושבות פטריות וחיידקים. האקונומיקה היא חומר בסיסי מאד ורמת ה- PH שלה עומדת על 12.5. 
7. חומץ הוא נוזל המיוצר מחמצון של אתנול. בחומץ יש שלושה או חמישה סוגים של חומצות ויש לו שימושים רבים בתחומי הרפואה, ניקיון ואוכל. החומץ הוא מוצר יומיומי שמשומש בידי אלפי אנשים. החומץ הוא חומצה ורמת ה- PH שלו היא 2.9. 
8. המים הם אחד מהחומרים הנפוצים בטבע והם מהווים כמעט שלושה רבעים משטח כדור הארץ. המים נמצאים לא רק בימים, נחלים, ואגמים, אלא גם באדמה, באוויר, ובכל סוגי הצומח. המים מהווים חלק גדול מהמזון שאנו אוכלים, והם המרכיב העיקרי בגופם של יצורים חיים- לאדם מבוגר יש כ- 40% מים בגוף. בלי מים לא יתקיימו התהליכים השונים בתא ופעילות הגוף תפסק. למים שלושה מצבי צבירה- נוזל (המצב הטבעי) מוצק (קרח)- טמפ' של 0 מעלות צלסיוס ומטה, וגז (אדים)- 100 מעלות צלסיוס ומעלה. המים הם תרכובת כימית אנאורגנית שמורכבת משני אטומי מימן ואטום 1 של חמצן. המים בניסוי שלנו מהווים כבקרה, כתוצאה מכך שמטרת הניסוי היא לבדוק תמיסות בעלות רמות שונות של חומציות על קליפת ביצה, והמים נחשבים כניטרליים משום שרמת החומציות שלהם היא 7 שהוא האמצע של סולם ה- PH כאשר 0-7 מסמן חומצה ו- 7-14 מסמן בסיס, ולכן בחרנו במים כבקרה לניסוי שלנו.

מולקולה של מים

ביבליוגרפיה:

מידע על PH

מידע על אקונומיקה

מידע על השיניים

מידע על סבון קישור 1

מידע על סבון קישור 2

מידע על קולה

מידע על חומץ

מידע על מים

מידע על ביצה קישור 1

מידע על ביצה קישור 2

שאלת החקר היא: 
מהי השפעת תמיסות בעלות רמות שונות של PH על קשיותה, צבעה וגודלה של קליפת ביצה? (התמיסות יכללו גם תמיסות בסיס וגם תמיסות חומצה)

למה בחרנו דווקא בשאלה זו?
בחרנו דווקא בשאלת חקר זו מכיוון שחלק גדול מקליפת הביצה הוא סידן שנמצא גם בשיניים שלנו. מטרת הניסוי היא להראות כיצד חומרים עם רמות שונות של PH, משפיעים על חומרים עם סידן כמו למשל על השיניים שלנו.
הצעה לחקר:
בעיה: מהי השפעת תמיסות בעלות רמות שונות של PH על קליפת ביצה?
השערה: לאחר חמישה ימים שהקליפות יהיו בתוך הכוסות יתחילו להתרחש שינויים במבנה הכימי, בצורה ובמרקם של הקליפות, כך שככל שרמת ה-PH של התמיסה תהיה קיצונית יותר, כך ההשפעה על קליפת הביצה תהיה בהתאם- כלומר נראה את ההשפעה בצורה יותר טובה וההשפעה תהיה גדולה יותר ואולי גם מהירה יותר על קשיות הביצה\הצבע שלה\ הגודל שלה.
תכנון הניסוי:
כלים וחומרים-
א. 2 כוסות קולה
ב. 2 כוסות אקונומיקה
ג. 2 כוסות חומץ
ד. 2 כוסות מים (לבקרה)
ה. 2 כוסות סבון
ו. 10 ביצים
מהלך הניסוי-
1. ניקח את כל התמיסות (מים, קולה, סבון, חומץ ואקונומיקה) ונמזוג 2 כוסות מכל תמיסה כדי לבצע חזרה על הניסוי.
2. נשים בכל כוס ביצה עם הקליפה שלה.
3. נחכה חמישה ימים, ובכל יום נצלם את הניסוי ונראה את השינויים שהתרחשו בקליפות הביצים.
5. אחרי חמישה ימים נוציא את הביצים מהתמיסות ונתבונן בתוצאות.
כיצד נמדוד את התוצאות?
את התוצאות נראה בעיניים כשנראה ונצלם את הניסוי ובנוסף על כך נראה אילו מן השפעות שונות היו לכל תמיסה בעלת רמת חומציות שונה על הקליפה.

אנחנו מצטערות מאד אבל הניסוי שעשינו לא הצליח ולכן אנחנו משנות את נושא החקר. מעתה ואילך רק הפוסטים החדשים שיהיו אחרי הפוסט הזה הם רלוונטיים לעבודה שלנו.  

שובל, טליה, דריה נגה ואופק.

שאלות משנה:

1. מהו אור?2. מהי בעצם שעועית לבנה?3. מהיכן מגיעה השעועית?4. האם ניתן להנביט שעועית?5. מדוע בחרנו להנביט שעועית לבנה בעבודת החקר?6. מהו צבע ומה הקשר בין צבע לאור?*משפטי המפתח שנדרשנו לסמן מסומנים בצבע.

חומר רקע:

1. מהו אור?

האור הוא צורה של אנרגיה. הוא קרינה אלקטרומגנטית. התחום המתעסק באור נקרא אופטיקה. המאפיינים העיקריים של האור הם עוצמה, קיטוב, אורך גל ותדירות, הקובעים את הצבע. האור מורכב מקשת רכבה של קרניים בצבעים שונים היוצרות ביחד את קרן האור הלבנה המוכרת לנו. מהירות האור היא גבוהה מאד והיא  מהירות שונה אם היא בחומר או בריק. קליטת האור על ידי העין היא תנאי הכרחי לראיה ולכן אנשים משתמשים בתאורה מלאכותית במקומות בהם האור אינו מספיק. השמש היא מקור האור העיקרי על פני כדור הארץ. לאור שימושים רבים ובניהם: ייצור אנרגיה (סולרית דוד שמש למשל, כימית בפוטוסינתזה של צמחים וכו'), ליופי (אדריכלות או אומנות), תקשורת (לדוגמה הדלקת מדורות על מנת להעביר מסרים) ועוד... 

2. מה היא בעצם שעועית לבנה?

השעועית הלבנה היא קטנייה מזינה ומשביעה, בעלת ערך תזונתי גבוה. היא עשירה בחלבון, סידן וברזל וטובה לשיפור מצבם של חולי אנמיה. השעועית עשירה גם בסיבים תזונתיים התורמים להורדת רמות הכולסטרול ואיזון הסוכר בדם. היא  מורכבת בעיקר מחומצות אמינו בשם ליזין, ומעט חומצות אמינו בשם מיתונין, שהיא חומצה האופיינית לדגנים מלאים.

3. מהיכן מגיעה השעועית?

השעועית הלבנה התגלתה ביבשת אמריקה במאה ה-15, והייתה נחשבת למאכל אקסקלוסיבי עבור מלכי אירופה. השעועית כבשה את לבה של אצולת אירופה, ורק בהמשך הופצה הבשורה על הקטנייה הזו בכל רחבי העולם. מוצאה של השעועית באמריקה המרכזית, ככל הנראה בגוואטמלה, ולפני כ- 6000 שנה בפרו ובמקסיקו. לשעועית זנים רבים, הנבדלים זה מזה, בין היתר בגודל הזרעים וצבעם. בארץ ניתן להשיג: שעועית אדומה, שחורה, בובס, מנומרת, פנדה, לבנה ועוד.

4. האם ניתן להנביט שעועית?

כן, ניתן להנביט שעועית לבנה. ההנבטה של השעועית היא מאוד פשוטה ולא לוקחת זמן רב. הסביבה האידיאלית להנבטה היא לחה, חשוכה, ולא חמה מידי. הנבטה יכולה לקחת זמן, בין כמה שעות ליומיים, אך היא לא מצריכה טיפול רב. הטיפול העיקרי הוא לשפוך מעט מים מלמעלה, והטיפול המשני הוא לבדוק איך מתקדמת ההנבטה, ולשים לב שהנבטים לא מתחילים להתקלקל ולהסריח. אחרי שיש מכל קטנייה ניצן לבן וקטן- סימן שהיא נבטה.

5. מדוע בחרנו להנביט שעועית לבנה בעבודת החקר?

בחרנו להנביט שעועית בעיקר בגלל הזמן המוקצב שיש לנו. השעועית הלבנה ידועה באחת מן הקטניות שקל להנביט ושהנבטתם לא לוקחות הרבה זמן. עבודת החקר שבחרנו היא עבודה לטווח הארוך אך צריך להגישה בזמן וכתוצאה מכך שיש לנו זמן מוקצב ומוגבל, בחרנו בשעועית הלבנה שנובטת וצומחת יחסית מהר.

6. מהו צבע ומה הקשר בין צבע לאור?

צבע הוא החזר אור. הצבעים הם תוצאה של האור ובלעדיו הם נעלמים כך שאין צבע מבלי שיהיה אור. בכל קרן אור ישנם קרניים בעלות צבעים שונים והם צבעי היסוד של האור. את הצבעים האלו נוכל לראות לדוגמא בקשת שמופיעה בשמיים. כאשר אנו רואים צבע של חפץ מסוים אלו בעצם קרני אור צבעוניות. אם לדוגמא חפץ כלשהו הוא בצבע אדום זה אומר שכל קרני האור נבלעו בו פרט לקרני האור האדומות. בנוסף, צבע שחור הוא אינו צבע אלא מחסור באור. 

מצורף סרטון שמסביר מהו צבע ואת הקשר שלו לאור -

https://www.youtube.com/watch?v=b5JgooGgwtQ

ביבליוגרפיה

מידע על השעועית הלבנה:

http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3506242,00.html

http://www.dvarimbealma.com/2011/09/2351

http://www.sugat.com/?CategoryID=399&ArticleID=1187

http://maya-foods.com/product/%D7%A9%D7%A2%D7%95%D7%A2%D7%99%D7%AA-%D7%9C%D7%91%D7%A0%D7%94/

http://www.foodsdictionary.co.il/Products/1/%D7%A9%D7%A2%D7%95%D7%A2%D7%99%D7%AA%20%D7%9C%D7%91%D7%A0%D7%94

מידע על אור:

http://ptc.weizmann.ac.il/?CategoryID=514&ArticleID=1280

http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%90%D7%95%D7%A8

מידע על צבעים והקשר שלהם לאור:

http://www.zviahaifa.co.il/UploadFiles/uhaifa/yesodot/%D7%A6%D7%91%D7%A2.pdf

http://www.ornegohot.co.il/ContentPage.asp?PageId=2320

שאלת החקר היא:

השפעת צבעי אור שונים על גדילת שעועית מנבט לצמח בוגר לאורך זמן.

הצעה לחקר:

השערה: השעועית בעלת האור הרגיל תצמח בצורה הטובה והמהירה ביותר.
מהלך הניסוי: ניקח 4 מנורות שולחן ונשים על כל אחת חוץ ממנורה אחת צלופן בצבע שונה כך שתהיה בקרה על הניסוי. ניקח חבילת שעועית ונחלק את השעועית בין 16 כוסות עם אדמה כך שבכל כוס 3 שעועית. נחלק את הכוסות לארבע קבוצות בעלות 4 כוסות כל אחת (כך תהיה חזרה על הניסוי) ונאטום כל קבוצה כך שלא יוכל להיכנס אור (רק ע"י המנורה שנחבר לכל קבוצה) וייכנס רק אוויר. לכל קבוצה אטומה נחבר מנורה אחת בעלת צבע שונה של צלופן כך שהאור היחיד שייכנס ויאיר את השעועית הוא האור של המנורה. כדי ליצור הדמיה של יממה כל שתיים עשרה שעות נכבה\ נדליק את האור לסירוגין וכל יום באותה השעה נשקה את השעועית, נתצפת על התקדמות גדילת השעועית בכל קבוצה ונצלם את הניסוי.
כיצד נראה את התוצאות? את התוצאות נראה בפועל ע"י כך שנראה מי השעועית שצמחה בצורה הטובה ביותר לאורך הזמן שנקציב- נראה מי השעועית בעלת צמיחה טובה יותר, עלים בצבע חד יותר וגדולים יותר.

לפני תחילת העבודה יש לחשוב על השאלה הבסיסית ביותר, מהיא בעצם עבודת חקר?
עבודת חקר, היא עבודה בה חברי הקבוצה לומדים וחוקרים נושא המעניין אותם תוך כדי שיתוף פעולה והסקת מסקנות,  כל זאת במטרה לבצע ניסוי שבסופו יקבלו חברי הקבוצה תוצאות שיותאמו/ לא יותאמו להשערה אותה שיערו חברי הקבוצה בעקבות הלימוד שביצעו על הנושא.

אנו מקוות שנחווה תהליך עבודה מעניין ומוצלח.

שאלות החקר שחשבנו עליהן הן:
1. השפעת סוכר/ מלח על משקאות שונים.
2. השפעת גלולות נגד הריון על גדילתם של צמחים.
3. השפעת סוגי מים על גדילתם של צמחים.
4. השפעת מוזיקה קלאסית אל קצב הבשלתן של בננות.
5. השפעת צבע האור על גדילתם של צמחים.