Vi undersöker omloppsbanor och gravitation!

Syfte:

Att förstå hur objekt beter sig i omloppsbanor i rymden och hur en omloppsbana påverkas när parametrar som massa, hastighet och riktning ändras. Att förstå hur och varför omloppsbanor skapats och på vilka olika sätt de kan se ut.

Materiel:

• genomskinlig plastfolie
• bunke
• tejp
• bollar av olika massa och densitet
• nål

Hypotes:

Denna modell tror jag kommer vara en bra representation av hur tidsrymden påverkas av gravitation, men jag tror inte modellen kommer vara bra nog. Jag tror inte vi kommer att lyckas med att sätta bollarna i “omloppsbana” då friktionen från plastfolien och luftmotståndet kommer att slöa ner bollen och resultera i att bollarna kolliderar. Däremot tror jag att vi kommer att kunna se ungefär vad som skulle hända med himlakroppar och satelliter ute i rymden.

Genomförande:

Vi började att förbereda genom att ställa fram en bunke och klippa ut en stor bit plastfolien. Plastfolien täckte vi över bunkens öppning och tejpade runt sidorna så att folien satt fast åtspänd. Vi gjorde små hål i plasten med en nål så att luft skulle kunna passera igenom. Vi tog tag i ett par bollar och startade igång experimentet.

Vi testade våra frågeställningar genom att testa dem i vår bunke där vi antog att bollarna var objekt i tidsrymden som påverkades av varandra. Vi skrev upp resultaten för var frågeställning.

Resultat:

1. Den stora kulan är jorden, den lilla är en asteroid:

När asteroiden var i omloppsbana kring jorden och jorden plötsligt fick en större massa fick asteroiden en snabbare hastighet kring jorden. När jorden fick större massa blev jordens dragningskraft större. När massan blir större blir även flykthastigheten större, vilket betyder att asteroiden skulle haft större chans att hamna i omloppsbana kring jorden eller kollidera med jorden när jordens massa blev större. Ifall jorden samtidigt skulle behålla samma densitet som förut skulle även jorden bli större vilket skulle öka chansen för en asteroid att kollidera med jorden. För att asteroiden skulle hamna i omloppsbana skulle det kräva ett dess hastighet inte var större än flykthastigheten som beror på jordens massa, gravitationskonstanten samt asteroidens avstånd från jordens kärna.

2. Den stora kulan är jorden, den lilla är månen:

Ifall månen skulle befinna sig i en omloppsbana närmare jorden skulle dess omloppstid bli mindre. Ifall månen skulle få en elliptisk omloppsbana kring jorden skulle månen få en väldigt hög hastighet när månen passerade som närmast jorden, därefter skulle den retardera och till slut byta riktning bakåt och accelerera förbi jorden igen. Ifall jorden och månen hade samma massa skulle detta resultera i att månen och jorden kretsade kring varandra snabbare och snabbare tills de kolliderade. Ifall jorden skulle ha två likadana månar i omloppsbana skulle de troligtvis kollidera ifall de inte hade exakt samma hastighet och var placerade på motsatta sidor kring jorden, alternativt i omloppsbanor med olika avstånd ifrån jorden.

3. Två sfäriska objekt med litet avstånd emellan, liten boll är satellit.

Ifall en satellit skulle kretsa kring två stora sfäriska kroppar med litet avstånd emellan skulle satelliten hamna i en omloppsbana likt en åtta. Satelliten skulle alltså gå i en omloppsbana igenom avståndet mellan himlakropparna och sedan retardera till ett längre avstånd från himlakropparna, sedan börja accelerera mot avståndet mellan dem igen.

Slutsats:

Som jag trodde var inte vår modell särskilt exakt, då objekten fortsatte att retardera tills de mötte himlakroppen. Jag hittade dock ett fascinerande program kallat Universe Sandbox där jag likaså testade frågeställningarna för att vara säker på att resultatet stämde. I Universe Sandbox stannade objekt i omloppsbanor med rätt hastighet och man kunde justera alla parametrar som gravitationskonstanten samt densitet, massa, hastighet och riktning av olika objekt i tidsrymden. I detta program roterade även himlakropparna vilket gjorde flykthastigheten exakt.

Jag haft erfarenhet av gravitations-simulationer (och dragningskraften på vår jord) förut och i alla resultaten gick för mig att förutspå. Däremot var det intressant att se att detta experiment var så simpelt att utföra och ändå med helt okej resultat.

Felkällor och förbättringar:

I verklighet skulle inte himlakropparna och satelliterna påverkas av friktion på samma sätt som i vårt experiment eftersom att objekt ute i rymden inte har något plastfolie under sig som påverkar. I verklighet skulle även himlakropparna och satelliterna ha rotation, vilket skulle påverka bland annat flykthastighet. På dessa sätt kommer vi alltså aldrig se ett exakt resultat med vår modell av tidsrymden.

Andra saker som skulle kunna ha påverkat vårt resultat är att massan i bollarna skulle kunna vara ojämn. I vår modell skulle också en boll automatiskt dra sig till mitten av bunken eftersom att plastfolien inte var tillräckligt hårt spänt, vilket gör att alla objekt alltid drar sig lite mer mot mitten än de borde.

Med attraherande hälsningar
Herr Anka

Vi skiljer sand och salt åt!

Syfte:

Skilja sand och salt åt. Lära sig använda sig av sin egen metod för att laborera och uppnå ett resultat eller svara på en frågesättning, precis som i de nationella proven.

Materiel:

• bägare med sand och salt
• tom bägare
• kranvatten
• filtrerpapper
• tratt
• tratthållare
• glasstav
• brännare
• trefot
• tändstickor

Hypotes:

Jag tror att vår metod för att skilja sand och salt åt kommer att lyckas, eftersom jag inte finner någon anledning varför metoden inte skulle fungera. Jag tror att det kommer att vara svårt att dela på allt innehåll i bägaren och även att det kommer att bli svårt att hålla både saltet och sanden torr om experimentet lyckas.

Genomförande:

Vi tog på oss säkerhetsutrustning. Vi blandade saltet och sanden i bägaren med vatten. Efter det förberedde vi en brännare och trefot. Vi antände brännaren och placerade den under trefoten där vi satte vår bägare med salt, sand och vatten. Medan vi rörde om i bägaren förberedde vi en tratthållare och en tratt med ett vikt filterpapper i. Vi hällde en del av bägarens innehåll i tratten och lät vätska passera genom filtret till en ny tom bägare. Vi fortsatte på detta vis tills innehållet i bägaren var slut.

Det innehåll som inte passerade filtret lade vi i en enskild bägare. Bägaren under tratten satte vi på trefoten och antände brännaren ännu en gång. Vi satte brännaren på hög styrka och värme för att påskynda omvandlingen.

Resultat:

Efter genomförandet låg sanden i en bägare och salt i den andra efter att vattnet kokat bort. Sanden var lite fuktig,  vilket var svårt att undvika. Vår metod fungerade.

Slutsats:

Som jag trodde lyckades vi få vårt efterfrågade resultat med den metod vi framtagit i planeringen. Anledningen till varför jag satte upp min planering som jag gjorde var för att jag bara kom på ett bra sätt att skilja på sanden och saltet, viket var genom att lösa saltet med vatten. Detta skulle man kunna göra i samma bägare som sanden eftersom att det inte löser sig med vatten. Då skulle saltets joner binda sig till vattnets molekyler och då kunna passera genom ett vanligt filtrerpapper, medan sanden skulle stanna kvar. På detta sätt skulle de två ämnena kunna separeras.

Det funkade alltså inte bara i teori, utan funkade utmärkt även i praktik.

Förbättringar:

För att få både torr sand och salt skulle man kunna koka de båda i vatten med hög värme för att få bort allt vatten ur bägarna.

Med bipolära känslor
Herr Anka

Vi undersöker metaller!

Syfte:

Få reda på vilka metaller som är väteutdrivande. Få en bättre förståelse kring ädla och oädla metaller.

Materiel:

• skyddsglasögon
• tre provrör
• provrörsställ
• tändstickor
• utspädd saltsyra
• pipett
• små bitar av:
  • magnesium
  • zink
  • koppar

Hypotes:

Enligt vad vi redan har lärt oss ska magnesium vara den oädlaste metallen av de tre och bör då vara mest väteutdrivande. Koppar är en ädel metall och bör då inte driva ut väte. Jag tror att både magnesiumet och zinken kommer att driva ut väte och jag hoppas att knallgas-testet kommer att fungera för båda dessa metaller. Jag har dock varit med om att knallgas-testet inte fungerat 100% vid flera andra tillfällen även fast vi visste att gasen var vätgas. Resultatet bör tas med en nypa salt.

Genomförande:

I detta experiment skulle vi hantera frätande syra och det var då extra viktigt att vi hade på oss skyddsutrustning. Vi tog därför på oss labbrockar och skyddsglasögon. Vi började experimentet genom att förbereda tre provrör i ett provrörsställ. I dessa droppade vi ner utspädd saltsyra tills vätskan nådde en mycket ungefärlig nivå på 3 cm. Vi märkte provrören med m, z och k för de olika metallerna vi skulle experimentera med.

När förberedelserna var klara var det bara att sätta igång. Vi släppte ner kopparbiten i bägaren märkt ‘k’. Vi iakttog reaktionen och fortsatte på samma sätt med zinkbiten i provröret märkt ‘z’ och på samma vis med magnesiumet i provröret märkt ‘m’. Vi dokumenterade och skrev upp resultaten.

Vi utförde knallgas-testet på två av bägarna och antecknade resultatet.

Resultat:

Kopparbiten gav ingen reaktion när den släpptes i saltsyran. Både magnesiumet och zinken började bubbla. Knallgas-testet lyckades på magnesiumet, men inte på zinken där lågan från tändstickan släcktes så snabbt jag försökte tända fyr på vätet och rök steg upp genom bägaren. Samma reaktion har jag observerat vid liknande tillfällen.

Slutsats:

Precis som jag trodde visade sig koppar vara icke-väteutdrivande. Som jag skrev i min hypotes fungerar inte knallgas-testet alltid, även fast gasen med säkerhet är väte. Därför tänker jag förutsäga att det misslyckade testet berodde på vårt misstag och inte att gasen inte var väte.

Vad är det för reaktion som får metallerna att driva ut vätgas?
De två ämnena som reagerar är saltsyra (HCl) och metallen i fråga. Låt oss börja med reaktionen med magnesium. Magnesium  +  Saltsyra   –>   Vätgas  +  ?. Vad är det som bildas? Det är enkelt att besvara genom att skriva ut resten av reaktionen och använda sig av uteslutningsmetoden. Mg  +  HCl   –>   H₂  +  (Mg   +  Cl  ->  Magnesiumklorid). Ämnet som bildas är alltså Magnesiumklorid, ett salt. På samma sätt går det att förutsätta att i reaktionen med zink bildas det zinkklorid.

Både magnesiumjoner och zinkjoner tillhör gruppen positiva joner med en laddning av 2+. Detta betyder att de kommer att bilda jonbindningar med två kloridjoner var eftersom att de har laddningen 1-. Salternas kemiska beteckningar ser alltså ut så här: MgCl₂ ; ZnCl₂.

Eftersom att kopparn är en ädel metall betyder detta att metallen inte kommer att reagera med saltsyran.

Felkällor och förbättringar:

Om man jämför skillnaden av hur mycket de olika metallerna driver ut väte så kommer det att påverka resultatet ifall vi till exempel hade en större kontaktyta mellan metallen och syran. Alla metaller var förvarad på olika sätt och i olika form. Zinken var ett pulver med stor kontaktyta, magnesiumet var i en bred remsa och kopparn var förvarad som tråd. Detta har stor inverkan på resultatet. För att undvika detta bör man försöka få så liknande kontaktyta som möjligt mellan de tre metallerna, t.ex. genom att göra ungefär lika stora platta “pannkakor” av dem.

Knallgas-testet funkade som sagt inte helt ut. Vad vi skulle kunna göra för att vara säkra på att gasen vi fick helt säkert var vätgas är att göra om experimentet för den metall som vi misslyckades med. Givetvis för att få ett exakt resultat borde man göra om experimentet ett antal gånger för att vara säker på att resultatet inte var beroende av en tillfällig faktor.

Med joniserande känslor
Herr Anka

Vi tar fram DNA ur en kiwi!

Syfte:

Framställa DNA för att se hur DNA ser ut utanför sina celler. Förstå hur celler kan brytas ner för att extrahera DNA-molekyler.

Materiel:

• kiwi
• diskmedel
• koksalt
• T-röd
• 2 stora bägare
• 1 liten bägare
• tratt
• filtrerpapper
• sked
• spatel
• vattenkran
• mikroskop

Hypotes:

Jag har sett en video på ett liknande experiment med en banan förut och jag vet redan att DNA:t kommer att vara en vit massa utanför sin cell. Jag tror inte vi kommer att ha några problem att framställa DNA:t på grund av att jag vet att experimentet fungerar.

Genomförande:

Vi började experimentet genom att gröpa ur innehållet av en kiwi ner i en bägare med hjälp av en sked. Vi blandade om och mosade innehållet så mycket som möjligt. Under tiden förberedde vi utspätt diskmedel med 10% diskmedel och 90% kranvatten. Därefter tillsatte vi blandningen tills kiwins innehåll täcktes. Vi tillsatte 3 gram salt och rörde om. Vi placerade en tratt ovanpå en avlång bägare. I tratten lade vi ett vikt filtrerpapper där vi lät innehållet från den andra bägaren passera igenom och på så sätt filtreras.

Det tog lång tid för denna process att ske och för oss att samla tillräckligt med filtrat för att vi skulle kunna fortsätta med experimentet. När vi väl samlat tillräckligt med filtrat avmätte vi mängden av filtratet, sedan tillsatte vi samma mängd vätska av T-röd som mängden filtrat i den avlånga bägaren. Med hjälp av en spatel fångade vi upp små bitar av DNA ifrån bägaren. Eftersom att vi var mycket nyfikna studerade vi DNA:t i mikroskop och skrev upp vad vi såg.

Resultat:

Vi lyckades framställa DNA ifrån kiwin. När vi studerade DNA:t i mikroskopet såg vi mest luftbubblor och något som troligen var damm. DNA:t var svårt att identifiera. Vi såg något som liknade brus i bakgrunden vilket skulle kunna vara DNA:t.

Slutsats:

Precis som jag förutspådde lyckades vi framställa DNA utan problem. DNA:t var vitt och samlades i små klumpar. Experimentet skilde sig inte från det experimentet jag sett förut, förutom att de använde en banan istället.

Hur kommer det sig att vi lyckades framställa DNA? Hur påverkade de olika innehållen i blandningen resultatet?
Med lite research kom jag fram till att saltet bidrar med att hålla ett konstant pH-värde vilket gör det lättare för alkoholen att extrahera DNA:t ifrån cellen. T-röden används för att bryta ner cellmembranet då det hjälper att bilda en emulsion mellan lipider och proteiner i cellen vilket orsakar att cellen i stort sett kollapsar. En emulsion är en blandning av två vätskor som normalt inte lätt blandas ihop, t.ex. vatten och olja. Efter att emulsionen har bildats går DNA:t att komma åt och det skiljs åt från den förstörda cellen. Det är nu DNA-molekylerna bildar klumpar som vi kan observera med våra ögon.

Vad gjorde diskmedlet för något då? Jag gissar att diskmedlet var där för att isolera fetter i bananen och på så sätt minska mängden vätska som passerade genom filtret.

Felkällor och förbättringar:

Jag har för mig att det finns bananer som har tre kromosomer i varje kromosomgrupp. Ifall vi skulle använda sådana bananer skulle vi få ut mer DNA än ifrån de kiwis vi använde för detta experimentet.

Med “gen”tliga hälsningar
Herr Anka

Protected: Jag uppskattar min egen längd!

This content is password protected. To view it please enter your password below:

Password:

Vi mäter oljesyremolekylens längd!

Syfte:

Undersöka med beräkningar hur lång en oljesyremolekyl är.

Materiel:

• kranvatten
• oljesyralösning
• aktivt kol
• dropprör
• 25 ml högt mätglas
• bricka
• linjal

Hypotes:

Molekylen kommer självklart vara mycket liten. En exakt estimation inom ett så ofamiljärt område är svår att göra. Precis som i de flesta matematikuppgifter går det inte heller precis att göra en estimation utan att utföra en beräkning. Resultatet kommer troligen inte vara exakt och jag gissar att de två grupper vi var fördelade i kommer få olika resultat.

Genomförande:

Vi ställde fram ett högt mätglas på 25 ml och hämtade oljesyralösning från en behållare med hjälp av ett dropprör. Med detta dropprör droppade vi sedan i exakt 100 droppar av lösningen i mätglaset som vi kontrollerade genom konstant anteckning. Vi mätte sedan av hur stor volym lösningen fyllde och antecknade. Med informationen att lösningen innehöll en tusendel oljesyra räknade vi ut volymen av oljesyran i en droppe oljesyralösning.

Vi ställde fram en träbricka och tillsatte en liten mängd vatten så att hela botten täcktes. Vi hällde sedan försiktigt aktivt kol över ytan i ett mycket tunt lager. Vi tog en droppe oljesyralösning och droppade i över brickan. Efter detta mättes den yta där det aktiva kolet inte längre täckte ytan.

Med denna information räknade vi ut höjden av vätskan på brickan genom att först konvertera volymen till kubikcentimeter och sedan dela mängden på vätskan med vätskans ytarea. Vi antecknade resultatet.

Resultat:

De 100 droppar vi droppade ner i mätglaset mätte vi gemensamt upp i klassen till ett genomsnitt av ca. 2,5 ml. Volymen av droppen var alltså 2,5 ml/100 = 0,025 ml. Vi fick informationen att oljesyralösningen innehöll en tusendel oljesyra och kunde därför konstatera att volymen oljesyra i en droppe oljesyralösning skulle vara 1/1000 x 0,025 ml = 0,000025 ml. Då vet vi alltså mängden oljesyra i den droppe oljesyralösning vi ska släppa över brickans yta.

Droppen orsakade det aktiva kolet att föflytta sig åt sidan och skapa en ovalformad avsaknad från kol som vi mätte upp två diametrar på. Dessa två diametrar var 6,5 och 5 cm. Av dessa två diametrar räknade vi ut arean av den skapade ovalen som förhoppningsvis skulle vara 1 molekyl hög. Vi räknade ut arean genom följande uträkning: π x 3,25 cm x 2,5 cm ≈ 25,5254 cm².

Nu har vi volymen av oljesyra vi droppade ner i vattnet och ytarean av densamma i vattnet. Nu kan vi räkna ut höjden på oljesyradroppen genom att först konvertera volmen 0,000025 ml till 0,000025 cm³, sedan dividera mängden av droppen med ytarean och på så sätt få höjden av molekylen i enheten cm. 0,000025 cm³ / 25,5254 cm² ≈ 0,00000098 cm = 0,0000000098 m = 9,8 nm. Nu har vi alltså molekylstorleken av oljesyran förutsatt att lagret med oljesyran på vattnet faktiskt var 1 molekyl högt.

Slutsats:

Självklart var molekylen mycket liten. Något annat hade vi inte kunnat förvänta oss. Som jag gissade hade de två grupperna mycket olika resultat och det var alltså inte ett exakt värde av molekylens bredd vi kom fram till.

Oljesyramolekylen är en rätt så stor molekyl, vilket man kan se på dess kemiska formel: C₁₈H₃₄O₂. Om man utgår från vår beräkning att oljesyramolekylen är 9,8 nm kan man då få lite perspektiv genom att tänka på hur liten en atom bör vara.

Felkällor och förbättringar:

Dropprören som användes under laborationen var troligen inte särskilt exakta då volymmätningen skiljde sig mycket mellan grupperna inom klassen. Mätglasen var breda och inte särskilt exakta. Även fast vi tog ett genomsnitt av klassens värden är det ändå viktigt att ta genomsnitt av rätt värden. Linjalen som användes för att mäta arean av den expanderade oljesyralösningsdroppen var troligen inte den mest exakta och mätningen var mycket vag.

Det hade behövt göra flera mätningar av ytarean på droppen för att bestämma dess area. Genomsnitt av dessa skulle då användas. Mer exakta mått skulle använts.

Etanolet i oljesyralösningen har troligen påverkat expantionen av droppen på något sätt. Antingen kan etanolet ha påverkat droppens höjd eller dess area och på så vis påverkat resultatet. Därför skulle detta testet helst göras utan en lösning, men istället ren oljesyra. Under en sådan laboration är det viktigt att kontrollera alla säkerhetsaspekter. Oljesyran har nämligen en självantändningsrisk och bör hanteras med nogrannhet och försiktighet.

Med okontrollerbara känslor
Herr Anka

Vi jämför jords bakterieinnehåll!

Syfte:

Undersöka hur snabbt bakterier bryter ner cellulosa i jord från olika platser.

Materiel:

• jord från olika ställen:
  • BMSL skolgård
  • Dalby Söderskog
  • Kävlinge å
  • Kävlinge åkermark
  • Kävlinge polystyrenfabrik
  • Sandby åkermark
• höga bägare
• filtrerpapper
• sax
• dropprör
• genomskinliga plastpåsar
• gummiband

Hypotes:

Jag tror att jorden från Dalby Söderskog eller möjligtvis Kävlinge å kommer att bryta ner cellulosan snabbast. Min anledning är att dessa två har hög biologisk mångfald och skiljer sig mycket från de andra ställena vi samlade jord ifrån. I Dalby Söderskogs jord är nedbrytarna mycket vana att bryta ner stora mängder förna, medan vid Kävlinge å är jorden mycket fuktig, vilket möjligtvis påverkar bakteriernas nedbrytning.

Jag tror också att BMSL jord och Kävlinge polystyrenfabrik inte kommer klara sig särkilt bra. BMSL jord – på grund av dess dåliga mångfald och Kävlinge polystyrenfabrik – på grund av jordens gifter och dåliga mångfald.

Genomförande:

Ett av våra jordprover

Enskilt samlade våra gruppmedlemmar jord från olika platser för att kunna jämföra jorden med varann. Jorden kom ifrån Kävlinge å, Kävlinge åkermark, Kävlinge polystyrenfabrik, Sandby åkermark, BMSL skolgård och Dalby Söderskog, från exkursionen jag skrev om tidigare. Vi placerade filtrerpapper, innehållande stora mängder cellulosa, runt innersidorna av sex höga glasbägare och hällde sedan i jorden enskilt i de olika bägarna. Vi fuktade jorden med hjälp av dropprör så att all jord hade liknande fuktighet, sedan täckte vi mynningarna på bägarna med genomskinliga plastpåsar och spann fast dem med gummiband så att plastpåsarna satt utspända och täckte bägarna mycket väl. Vi förvarade bägarna i mörker och väntade med förhoppning en vecka på resultat.

 

Vi tog upp jorden från dess mörka förvaring och jämförde . Vi rangordnade jordbägarna från minst till mest nedbrutet filtrerpapper och skrev upp vårt resultat. Resultatet var dock inte så tydligt. Vi bestämde oss för att återigen fukta jorden, lite mer än förra gången, och vänta ännu en vecka.

Efter andra veckan hade vi ett tydligt resultat. Vi rangordnade jorden och skrev upp vad vi kommit fram till.

Resultat:

Efter första veckan var resultatet inte så tydligt och det var svårt att skilja bakteriernas nedbrytning till möglet. Vi rangordnade hursomhelst jorden och kom fram till följande ordning från mest till minst nedbrutet filtrerpapper.

1. BMSL skolgård
2. Kävlinge polystyrenfabrik
3. Dalby Söderskog
4. Kävlinge åkermark
5. Sandby åkermark
6. Kävlinge å

Efter andra veckan var resultatet annorlunda. Med ökad fuktighet i all jord var det lättare att rangordna jorden och mycket mer av filtrerpappret hade brutits ner. Följande är rangordningen vi kom fram till.

1. Kävlinge åkermark
2. Kävlinge polystyrenfabrik & BMSL skolgård
3. Dalby Söderskog
4. Sandby åkermark
5. Kävlinge å

Slutsats:

Resultatet blev knappast vad jag trodde.
Två av jordproven fick aldrig riktigt fart på sin förmultning. Dessa två var Sandby åkermark och Kävlinge å. Samtidigt var de två mest oväntade jordproverna alltid uppe i topp: BMSL skolgård och Kävlinge polystyrenfabrik. Dalby Söderskog, som jag trodde skulle vara topp två i mätningarna, höll en stadig tredje plats. Samtidigt skiljde sig Kävlinge åkermarks resultat mycket i de två mätningarna. Det förflyttade sig från fjärde plats till en första plats.

Det är svårt att dra någon slutsats till vårt resultat. T.ex. skiljde sig de två jordproverna från åkermark mycket den andra veckan. Det går därför inte riktigt att göra en generell relationen mellan bakterieinnehåll och åkermark. Det verkar inte heller finnas någon direkt koppling mellan biologisk mångfald och bakterieinnehåll.

Vad är det då som påverkar jordens bakterieinnehåll och deras trivsel i jorden?
Bakterier är kända för att hittas i de flesta miljöer. Vissa bakterier har utvecklats till att leva i sura termalkällor och vissa bakterier har till och med hittats gro i tyngdlöshet i bemannade rymdfarkoster. Detta kan förklara varför Kävlinge polystyrenfabriks jord inte kom sist i resultaten, men det förklarar inte varför bakterierna trivdes bättre i dess miljö i jämförelse med vissa av de andra jordproverna.

Jag kan komma på 7 faktorer som skulle kunna påverka bakteriernas trivsel i jord:

• Fuktighet
• Temperatur
• pH-värde
• Andra nedbrytares påverkan
• Syrenivåer
• Jordtyp
• Jorddjup

En viktig faktor här tror jag är pH-värdet. För att förhindra bakterieväxt har man i många år skyddat t.ex. mat genom att tillsätta ättikssyra, vilket många bakterier inte trivs i. Samtidigt är det vanligt att skapa en alkalisk miljö för vissa livsmedel, vilket också reducerar bakterietillväxten. Olika bakterier trivs i olika pH-värden. Min gissning är att jorden från polystyrenfabrikens avfall är svagt basisk. En sorts bakterie med denna miljön som sin ekologiska nisch har troligen förökat sig kraftigt, medan de flesta svampar inte tål miljön och på så sätt inte påverkar bakteriens tillväxt och nedbrytning.

På liknande sätt har bakterierna från de andra jordproverna påverkats av sin omgivning.

Felkällor och förbättringar:

Det fanns inte något säkert sätt att kontrollera fuktnivån. Därför är det mycket möjligt att fuktigheten skiljde sig mellan de olika bägarna, vilket kan ha påverkat resultatet. Det kan också vara så att bakterierna i jorden från t.ex. Kävlinge å är av en annan sort och kräver mer fuktighet än de andra eller klarar inte samma miljöer som vi utförde experimentet i. Om det är sant så blir det väldigt svårt att testa nedbrytningen av de olika jordproverna under samma förhållanden.

För att experimentet skulle ha ett mer troligt resultat skulle cellulosan placeras i jordens ursprungliga miljö så att fuktigheten och andra faktorer bestäms av jordens naturliga omgivning, under dess naturliga förhållanden.

Med nedbrytande känslor
Herr Anka

Vi går ut på exkursion!

Syfte:

Undersöka det lokala ekosystemet och den biologiska mångfalden i Dalby Söderskog.

Materiel:

• såll
• lupp
• insektsbok
• fältflora
• penna, papper

Hypotes:

Jag tror att skogen kommer att ha en god biologisk mångfald, med flera olika sorters träd, buskar och insekter. Dalby Söderskog är trots allt en rest från en urskog, där människor inte påverkat mångfalden, som idag blivit till en nationalpark.
Exempel på djur vi skulle kunna hitta är gråsuggor, spindlar och maskar som trivs under den fuktiga hösten.

Genomförande:

När vi anlände till Dalby Söderskog hade vi redan blivit indelade i grupper om tre. Vi blev tilldelade en insektsbok, en såll och en lupp. Efter en kort samling gick vi vidare in i skogen och hukade oss ner vid en stor samling fuktiga fallna löv. Vi skopade upp en bit av förnan i sållen och skakade sedan så att insekterna skulle trilla igenom det vida filtret. Vi skruvade sedan loss den undre delen av sållen, med förhoppning att hitta insekter. De insekter som var svårare att identifiera kollade vi närmare på i lupp. Vi skrev upp de olika organismerna vi hittade och hur många arter vi hittade av de olika familjerna.
Vi fångade även ett par myggor och flygor när de vilade på

I exkursionens andra del undersökte vi de olika arterna av träd och buskar i området. Vi fick ett papper med vägledningar för att identifiera de olika arterna genom att observera dess blad och barr. Vi tog en promenad kring en skogsstig och letade, jämförde och drog slutsatser, sedan ringade vi in de olika arterna vi hittade.

Resultat:

I förnan hittade vi en del olika sorters organismer, inte bara insekter och spindeldjur. Vi fann bland annat tre olika sorters gråsuggor, där en av dem var speciellt enkel att identifiera: Porcellio scaber, även kallad vanlig landsgråsugga.

Här är vad vi hittade när vi rotade i förnan:

Familj	Arter
Rundmaskar	1
Snäckor/Sniglar	3
Gråsuggor	3
Spindlar	2
Enkelfotingar	1
Myggor/mygglarver	2
Flugor/fluglarver	2
Myror	1

Vi hittade även en död mus, men vår uppgift var nog att hitta levande organismer. Det är fortfarande intressant dock, då det förhoppningsvis finns fler möss av arten i området. De är därför en del av Dalby Söderskogs ekosystem.

När det gäller träd- och buskarterna var de, till min förvåning, svårare att identifiera än insekterna m.f. i förra uppgiften. Även fast vi hade fått tydliga vägledningar om de olika bladen vi skulle kunna stöta på var det många blad jag inte tyckte passade någon beskrivning eller bild (och det var nästan omöjligt att orientera sig i fältfloran). Hursomhelst var vi hyfsat säkra på att vi hittade de följande arterna:

• Ek
• Alm
• Hägg
• Bok
• Lönn

Slutsats:

Eftersom att Dalby Söderskog är en rest av en urskog var det ingen förvåning när vi hittade många olika arter och familjer av både djur och växter. Det har trots allt fått växa och bygga sitt ekosystem på egen hand utan mycket påverkan från människor under en längre tid.

Eftersom att det var en bladskog kan jag konstatera att det borde finnas mycket nedbrytare i skogen p.g.a de fallna löv och döda växter från bottenskiktet som väntar på att förmultnas. Till skillnad från barrskogar har bladskogar mycket riklig växtlighet i bottenskiktet och bladen faller mycket oftare än barr, vilket tyder på att förnan bör vara mycket rikligare i en bladskog jämfört med en barrskog. För övrigt brukar inte nedbrytare vara särskilt förtjusta i barr då det innehåller vissa syror som varken maskar eller bakterier trivs med.
Eftersom att det är en blandskog, alltså en skog med olika sorters träd, är det också rätt så naturligt att det finns många olika arter av nedbrytare som är specialiserade på olika delar av nedbrytningen.

Felkällor och förbättringar:

Vi samlade bara djur och insekter från två ställen: bland fallna löv och omkring vad vi tror var hundspillning. Självklart omfattar detta inte ett helt ekosystem, utan bara en del av det. Om vi skulle samlat från fler ställen, t.ex. från döda träd, olika jordnivåer, på trädbark m.m, hade vi fått ett mycket mer omfattande resultat. Detta hade dock inte räckt för att få ett helt omfattande resultat. För att uppnå det behövs det även kollas under olika årstider, men även på olika tidpunkter av dygnet samt i olika väderleksförhållanden.

Samma sak gäller trädgranskningen. Om vi skulle kunna identifiera varenda träd och buske vi såg under vandringen och gick runt i hela skogen skulle vi få ett mer heltäckande resultat.

Något som skulle göra detta mycket mer intressant skulle vara att jämföra ekosystemet i en bladskog och en barrskog samt kanske jämföra den biologiska mångfalden i en urskog (som Dalby Söderskog) och en åker.

Med fötterna på jorden
Herr Anka

Vi undersöker en alkalimetall

Syfte:

Förstå vilka ämnen som reagerar med varandra och vilka ämnen som bildas. Förstå när ett ämne är i grundform och i jonform. Förstå varför akalimetaller är så reaktiva.

Materiel:

• litium
• vatten
• fenoftaelin
• vattenbägare
• provrör
• pinsett
• pipett
• tändstickor

Hypotes:

Jag tror att reaktionen kommer att bli mycket kraftig. Litiumet kommer att reagera med nästan vad som hest för att bli av med sin enstaka valenselektron. Ett salt kommer troligen bildas och kommer att lösas upp i vattnet. Jag tror även att vätgas kommer att bildas; Det står nämligen provrör och tändstickor framställda vilket kan tyda på att vi ska testa om vätgas befinner sig i provröret genom att antända gasen (knallgas).

Genomförande:

Med skyddsglasögon och labbrockar på fyllde vi en vattenbägare med 2cm odestillerat vatten. Vi tillsatte sedan lite fenoftaelin till vattnet som vi skulle använda till att utvärdera resultatet och uptäcka möjliga felkällor. Vi blev tilldelade en bit litium som vi höll nära vattenbägaren med en pincett. Min klasskompis höll ett provrör redo för att jaga metallen i avsikt av att fånga upp gasen som bildas under reaktionen. Jag släppte litiumbiten ner i vattnet och iakttog reaktionen. Under och efter reaktionen observerade vi färgskiftningarna av fenoftaelinet. Vi testade sedan att antända gasen i provröret med en tändsticka.

Resultat:

Reaktionen mellan litiumet och vattnet var mycket kraftigt. Det såg nästan ut som metallen löstes upp i en stark syra, även fast det bara var vatten. Fenoftaelinet gav utslag och blev rosa. När vi sedan antände gasen blev det inget knalljud, istället rök det bara ur provröret.

Slutsats:

Även fast gasen inte inte gjorde något knalljud för oss kan vi fortfarande konstatera att gasen i provröret är vätgas, eftersom att andra klasskompisar gjorde samma laboration och lyckades antända vätgasen. Om vi utgår från att gasen i provröret var just vätgas kan vi komma upp med följande reaktion:
2 Li  +  2 H2O  —->  H2  +  2 LiOH
Min första tanke var att litiumet skulle reagera med vattnet och bilda dilitiumoxid (Li2O) samt vätgas, vilket skulle varit logiskt, men eftersom att dilitiumoxidet i sin tur reagerar med vatten skulle det i sig bilda litiumhydroxid (LiOH). Resultatet blir det samma, men skillnaden är att dilitiumoxid bildas i processen. Alltså skulle den ovanstående reaktionen egentligen kunna vara en sammanställning av de två följande reaktionerna:2 Li  +  H2O  —->  H2  +  Li2O
Reaktionen mellan dilitiumoxidet och det återstående vattnet i bägaren:
2 Li2O  +  2 H2O  —->  H2  +  2 LiOH
Teoretiskt sätt skulle man egentligen kunna dela upp en kemiska reaktion i många mindre delar. Allt händer ju inte på samma gång, men eftersom att denna reaktion händer så fasansfullt snabbt skulle vi aldrig kunna avgöra om dilitiumoxid bildas i reaktionen. Iallafall inte i vårt labb…

Litiumhydroxid (LiOH) är ett salt och löses alltså då upp i vatten. Det betyder alltså att det som är kvar från reaktionen är en saltlösning med positiva litiumjoner (Li+) och negativa hydroxidjoner (OH-). När fenoftaelin ändrar färg betyder det att substansen är basisk, alltså var saltlösningen som blev kvar basisk. Varför lösningen blev basisk var på grund av att den innehöll hydroxidjoner som är kända för att göra lösningar och syror basiska.

Anledningen till att alkalimetaller är så reaktiva beror på att ämnet strävar efter att uppnå ädelgassruktur, alltså att ha ett fullt yttre elektronskal, och försöker då bli av med sin enda valenselektron. Den vill så gärna bli av med sin valenselektron att den nästan reagerar med vad som helst för att bli av med den. När den blir av med sin valenselektron blir den inte av med sin proton, alltså blir den inte ett nytt ämne, utan en jon med olika många elektroner och protoner.

Felkällor:

Gasen i provröret skulle kunna ha varit något annat än vätgas, om vi inte redan säkert visste det innan vi gjorde laborationen och inte hade andra i vår närvaro som gjorde samma laboration. Vi utförde det klassiska knallgastestet, men eftersom att vi inte lyckades få rätt balans av syre och väte var inte testresultatet tydligt. För att få ett felsäkert resultat krävs det att man får rätt balans av väte och syre för antändningen.

Med vänliga hydroxidjoner
Herr Anka

 

Vi undersöker magnesium och magnesiumoxid

Syfte:

Att undersöka magnesiumets och magnesiumoxidets olika egenskaper och förstå hur ämnen i jonform kan få helt nya egenskaper.

Materiel:

• brännare
• tändstickor
• degeltång
• kniv
• skyddsglasögon
• doppelektrod
• urglas
• vatten
• magnesium

Hypotes:

Magnesiumet och magnesiumets egenskaper kommer visa sig att vara helt olika. Saltet kommer inte kunna leda ström om den inte löses upp i vatten medan magnesiumet i grundform kommer leda ström mycket väl. Saltet kommer inte att få samma glans som magnesiumet på grund av att det inte kommer att återta metallegenskaper.

Genomförande:

I förberedande syfte sätter vi på oss skyddsglasögon och labbrockar på grund av riskerna involverade i labben. Vi bryter av en bit magnesium och lägger den i ett urglas. Med en kniv skrapar vi av en del av magnesiumets yta, precis som instruktionen beskriver, och testar efter det metallens elektriska ledningsförmåga med en doppelektrod.
Vi tänder en brännare och placerar ett urglas tätt intill. Med hjälp av en degeltång håller jag magnesiumbiten stadigt över brännarens eld för att sätta fyr på det medan jag undviker att kolla rakt in i lågan. Reaktionen är kraftig och kvar på degeltången är ett grått pulver: magnesiumoxidet. Med hjälp av kniven skrapar jag av saltet från degeltångens yta och ner i urglaset. Vi samlar saltet i en hög och testar igen den elektriska ledningsförmågan.
Till urglaset tillsätter vi lite vatten och blandar runt. Vi testar sedan åter igen den elektriska ledningsförmågan.

Resultat:

Genom att skrapa av ytan på magnesiumet kan vi se att ytan på metallen blänker mer. Magnesiumet ledde ström mycket väl bra. Magnesiumoxiden, däremot, ledde inte ström. Genom att lösa saltet i vattnet återfick det sin elektriska ledningsförmåga.

Slutsats:

I grundform har magnesium de allmänna egenskaper kända för metaller. Genom att skrapa av den tunna ytan som skulle kunna efterlikna rost på järn ser vi hur metallens egenskaper blir allt tydligare; det blänker. Det tunna lagret som omslöt metallen var ju självfallet magnesiumoxid. Det är ju rentav naturligt att metallen skulle reagera med syre då magnesiumet har 2 valenselektroner och syret har 6; alltså behöver det 2 valenselektroner för att fylla sitt yttre skal och uppnå ädelgasstruktur. Genom att testa den elektriska ledningsförmågan med en doppelektrod kan vi också konstatera att magnesiumet leder ström mycket väl. Ingen förvåning här icke. Metallbindningarna i magnesiumet gör detta möjligt. Efter antändning kunde vi konstatera att magnesiumoxid inte leder ström. Eftersom att saltets jonbindningar bildar ett strukturerat mönster, där de positivt laddade jonerna (magnesiumjonerna) och de negativt laddade jonerna (syrejonerna) binder sig i jonbindningar medan joner av samma sort håller sig borta från varann, har inte elektronerna samma frihet att förflytta sig som i metallbindningar. Däremot, genom att lösa saltet i vatten, bryter vattnets bipoläritet upp jonbindningarna och jonerna blir fria från varann. Det betyder att elektronerna är mer fria att röra på sig och kan leda ström, vilket vi kunde konstaterade med vår doppelektrod. Av vad vi har bevittnat förstår vi att ett ämne i jonform kan ta åt sig helt nya egenskaper.

Efter huvudexperimentet blev min kamrat nyfiken och ville testa vanligt vattens elektriska ledningsförmåga med doppelektrod i hand. Han fyllde en av urglasen avsedd för experimentet och doppelektronen lös rött. Vattnet ledde ström. Detta betyder att bägarna inte var noga urdiskade från förra gruppens lab och resultatet från detta experiment är då inte helt trovärdigt. Vi skulle inte kunna veta om bägaren, saltrester på doppelektroden eller det vattenlösta saltet utlöste doppelektrodens signal. För att göra detta experimentet felsäkert skulle det behövas helt urdiskade urglas och doppelektroder samt doppelektrod, kniv och bägare utan oxiderande material.

Med vetenskap på tankarna:
Herr Anka