Forsøk og praktisk arbeid

Passer for

  • barnetrinn 3-4

Tidsbruk

  • 1-2 timer

Sugekrefter

Vi utforsker kapillærkrefter ved å skille de ulike fargestoffene i sort vannløslig tusj. Eksperimentet fungerer fint som en innledende øvelse i å eksperimentere. Dessuten passer det godt sammen med oppgaven der man studerer trær over lengre tid.

  1. Kromatografi Repeter hvor lang en centimeter er og hvordan man bruker linjalen.
  2. Gå først igjennom alt dere skal gjøre og hva de trenger.
  3. Klipp arkene dere har fått utdelt opp i tynne strimler som er ca. 1 cm. brede og ca. 15 cm lange (her er det litt slingringsrom, men det hele gir en mulighet til å bli bevisst på hvor langt en cm er).
  4. Tegn en kraftig strek med en svart tusj på en strimmel omtrent 2 centimeter fra den ene enden.
  5. Fyll glasset med vann slik at vannet når ca. 1 centimeter opp.
  6. Sett papirstrimlene ned i glasset. Brett den øverste delen over kanten slik at tusjstreken ikke glir ned i vannet. Da vil det ikke skje noe.
  7. Mens dere venter, kan dere velge ut to tusj med andre farger som dere også tester ut.
  8. Følg så med på hva som skjer på de tre strimlene. Når fargene er godt atskilt kan dere ta ut strimmelen.
  9. Hvilke farger fantes i den opprinnelige fargen?
  10. Mens dere venter, kan dere diskutere hvorfor vannet trekker oppover? Det er tynne rør i papiret og vannet trekkes oppover i rørene. Hvilken betydning har dette tro? Hvordan går det med treprosjektet? Har det kommet saft i trærne? Hvordan kommer vannet opp i trær?
  11. Hvis elevene begynner å eksperimentere videre på egen hånd, er det flott. Da får de utviklet sin egen evne til å utforske et fenomen.
  12. La gjerne elevene gjette hvor høye trær kan bli. Det gir fin trening i å vurdere tall i forhold til hverandre (verdens høyeste tre er 113 meter høyt).
  13. Elevene lager en tabell i forskerboka etter en modell fra tavla. Den skal inneholde to kolonner og en rad for hver strimmel du har testet ut. Skriv inn navnet på tusjen i venstre kolonne og lim i strimmelen i høyre kolonne. Her er en figur som viser hvordan dere kan lage tabellen (den bør tegnes på tavla):
Tusjfarge som jeg testet ut Disse fargene fantes i tusjen
   
   
   
   
   

Faglig forklaring

Hva du kan fortelle:

Når vannet passerer den fargede streken, vil de forskjellige forbindelsene i tusjfargen begynne å løse seg opp i vannet. De følger med vannet som trekker oppover i papiret. Noen av forbindelsene beveger seg langsomt og noen raskt. På den måten kan de forskjellige forbindelsene skilles fra hverandre.

Du kan gjøre lignende eksperimenter hjemme. Dersom du ikke har slikt papir som vi bruker, kan du klippe ut papirstrimler av et kaffefilter.

Denne teknikken kalles kromatografi. Kreftene som gjør at vannet trekker oppover i tynne rør i papiret, kalles kapillærkrefter.

Trær er de høyeste levende organismene på jorda. Verdens høyeste nålevende tre er et Redwoodtre som befinner seg i California og rager 113 meter over bakken. Det er nesten like høyt som hotellet Oslo Plaza med sine 33 etasjer.

Inni trærne er døde celler omdannet til tynne rør. Selv om kapillærkreftene virker i disse rørene, er ikke det nok til å frakte vann og næringssalter fra røttene og helt opp i trekrona. I tillegg fordamper vann hele tiden ut av bladene. Sammen med kapillærkreftene, skaper dette det suget i rørene som gjør at vannet fortsetter å stige. For noen år siden klatret forskere opp i fem av de høyeste trærne i verden for å måle hvor sterke kapillærkreftene var i bladene i toppen. Resultatene fra målingene viste at det finnes en grense for hvor høye trær kan bli. Grensen ligger et sted mellom 122 og 130 meter, for høyere vil ikke trærne klare å trekke vannet.

For eldre elver kan du evt. også fortelle:

Kromatografi er en metode for å skille stoffer fra hverandre. Her er noe av det vi kan bruke kromatografi til:

  • Å finne hvilke stoffer som finnes i biologiske prøver som blod, urin og spytt.
  • Dopingjegere kan bruke kromatografi for å sjekke om idrettsutøverer har dopet seg.
  • Å sjekke om noen har brukt narkotika ved å se om det er spor av narkotika i urinen.
  • Legemiddelindustrien kan bruke det til å sjekke hvordan legemidler omsettes i kroppen.
  • Å sjekke om et produkt virkelig inneholder det produsenten sier at det inneholder.
  • Ved innføringen av den nye røykeloven brukte Statens arbeidsmiljøinstitutt (STAMI) kromatografi for å se hvor mye nikotin de ansatte på utestedene ble utsatt for. Dette gjorde de ved å se hvor mye kotinin (et omsetningsprodukt av nikotin) de ansatte hadde i urinen før og etter skift før røykeloven ble innført og noen måneder etter at røykeloven ble innført.

I ordentlige laboratorier bruker man veldig dyre maskiner for å utføre kromatografien.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 4. årstrinn
    • Forskerspiren
      • bruke måleinstrumenter, systematisere data, vurdere om resultatene er rimelige, og presentere dem med eller uten digitale hjelpemidler
    • Fenomener og stoffer
      • gjennomføre forsøk som viser at stoffer og stoffblandinger kan endre karakter når de blir utsatt for ulike påvirkninger

Materialer og utstyr

  • Linjaler
  • Sakser
  • Tape eller lim
  • Tykke ark til selve kromatografien (som lærer bør du teste arkene før du gjør forsøket, mange ulike ark egner seg)
  • Vannløselige tusj, billige tusjer fungerer best. Elevene har kanskje slike selv.
  • Et glass per elev