בניסוי הזה נלמד איך לשנות את צבען של חרציות לבנות בעזרת צבעי מאכל. את הניסוי אפשר לבצע באמצעים ביתיים פשוטים.

ציוד

  • פרחים לבנים (עובד הכי טוב עם צפורנים. אפשר להשתמש גם בוורדים לבנים, חרציות או פרחים לבנים אחרים)
  • כמה צבעי מאכל שונים – אפשר לקנות צבעים כאלה בכל מכולת או סופרמרקט, לרוב ליד החומרים לעוגות
  • כוסות, צנצנות או מבחנות – כמספר צבעי המאכל.

מהלך הניסוי

  1. חיתכו את פרחי החרציות כך שיישאר גבעול באורך של 5 ס"מ.
  2. הניחו כל פרח בכוס ובה מעט מים צבועים בהרבה צבע מאכל והמתינו למשך הלילה.

ראו איזו הפתעה – החרציות כבר לא לבנות!


הצבעים והחרציות


מיד אחרי ההכנסה של החרציות לצבע


אחרי המתנה של כמה שעות

אפשר גם לחצות גבעול לאורכו לשניים ולטבול כל חצי גבעול במים בצבע שונה - התוצאה מרהיבה.

הסבר

למים יש תכונה שמאפשרת להם לעלות בצינורות דקים מאוד. לתופעה הזו קוראים "עלייה נימית". בתוך הגבעול יש צינורות הובלה דקים מאוד שהמים הצבועים מטפסים בהם ומובילים את הצבע אל עלי הכותרת. במדור "שאל את המומחה" אפשר למצוא הסברים נרחבים על תופעת הנימיות. בנוסף לנימיות, אידוי המים מחלקי הצמח השונים (תופעה המכונה דיות) מאפשר לעוד מים לזרום לעבר העלים - האידוי משמש ממש ככוח מניע לזרימת מים נוספת בתוך הצמח, כי כאשר מים מתאדים ויוצאים מהצמח, עוד מים נמשכים ועולים כלפי מעלה לעבר הצמח כמו מין שרשרת שכאשר מושכים חוליה אחת שלה היא מושכת את שאר החוליות - זאת בשל כוחות המשיכה החזקים (כוחות קוהזיה) שנוצרים עקב קשרי מימן המתקיימים בין מולקולות מים. המים מתאדים, והצבע שהוא לא נדיף - נשאר בתוך הצמח, ומתרכז בו - כך שעם הזמן הצבע בפרחים מתחזק והולך.

ניסוי נוסף שקשור לתופעת הנימיות ושאפשר לעשות אותו בבית הוא הניסוי "מים בורחים מכוס".

29 תגובות

  • אליאור

    ביוחקר

    ד"ר סייג
    אני תלמיד בכיתה י"ב במגמת ביולוגיה קיבלנו משימה לעשות ביוחקר בחרנו לערוך ניסוי על צבעית פרחים רק שבמקום לעשות זאת בתוך כוס עם מים נעשה זאת באדמה האם לדעתך זה יעבוד? אשמח אם תוכל לעזור לי

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    המשמעות של חקר

    היי אליאור
    לפי האינטואיציה שלי זה יהיה תלוי באדמה שבה תשתמש. יש אדמות עם הרבה חרסית שיכולות לספוח עליהם את הצבע כך שלא יהיה פנוי לצמח, ויש אדמות שלא. בנוסף - אם אתה משתמש בצמח שלם עם שורש יכול להיות שהשורש יצליח לסנן ולמנוע ממולקולות הצבע להיכנס לתוך הצמח.
    אבל -
    זאת המשמעות של חקר, הדעה שלי לא כל כך חשובה. מה שחשוב זאת המציאות - פשוט תנסו ואז תדעו את התשובה האמיתית שהיא 100% נכונה, ולא 'דעה' של מישהו (לא משנה מה ההשכלה שלו...)

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אפרת

    עליה נימית וכמישה של צמחים

    ד"ר סייג,
    תודה לך על הסרטונים וההסברים המדעיים המדוייקים לתופעות המדעיות שאתה מנגיש לילדים (וכמובן גם למבוגרים באתר המכון. יש לי שאלה התייחסת לניסוי שקיים הרבה ברשת. בניסוי לוקחים פרח מנייר שעלי הכותרת שלו מקופלים. את הפרח הנייר מניחים בקערת מים ורואים כיצד עלי הכותרת נפתחים חזרה. ההסבר לתופעה (כפי שהיא מפורטת באתרים השונים) היא התמלאות סיבי הנייר הדקיקים (שמרוקם מעץ כמבן) במים, בעקבות כך התרחבתם והתנפחותם מה שמביא להתיישרות דף הניר ופתיחת עלי הכותרת של הפרח. בהרבה אתרים משתמשים בניסוי כדי להסביר כי זה מה שקורה בצמח נבול שמשקים אותו במים. שהוא חוזר להתיישר ולהזדקף. אני פחות מסכימה לאנלוגיה הזו כי הזדקפות צמח נבול לאחר השקייה כבר קשורה יותר ללחץ בתוך התאים (טרוגור) ולא לחץ בצינורות ההובלה. האם אני צודקת?
    תודה רבה מראש,
    אפרת

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    צודקת

    היי אפרת
    תודה על המילים החמות.
    לגבי שאלתך - את צודקת לחלוטין.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אני אותו אנונימ...

    תודה...

    ההסבר מפורט ויפה והוא עזר לי מאוד:)

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אז

    והניסוי עבד בסוף אצלך?

  • אנונימי

    לא עובד

    גם אחרי שבוע זה לא עבד לי מה לעשות??

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לנסות שוב

    אם גם אחרי שבוע זה לא עובד - אז זה כבר כנראה לא יעבוד (למעשה אם גם אחרי 24 שעות זה לא עובד). זה הזמן לנסות שוב...
    אני רושם שוב טיפים להצלחת הניסויי:
    - צריך להקפיד ולשים הרבה צבע מאכל מהול במעט מים, תסתכל בתמונות למעלה ותראה כמה מרוכזת התמיסה – אתה צריך תמיסה בצבע כזה. אם אתה יכול, תשתמש בצבע מאכל או דיו ללא מהילה.
    - תנסה להחליף סוג של צבע וסוג של פרח, אם תשים לב אפילו בניסוי שלנו, לא כל הצבעים הצליחו לצבוע את הפרחים. בנוסף – מנסיוננו, יש פרחים שזה עובד בהם טוב יותר מאחרים. העיקר שיהיה מדובר בפרח בצבע לבן. מומלץ פרח ציפורן לבן.
    - לפעמים אוויר נכנס לצינוריות השאיבה בגבעול הפרח, דבר שמפריע לפעולת שאיבת המים. כדי למנוע את זה כדאי לחתוך את 5-10 הסנטימטרים התחתונים של הגבעול, מיד לפני שמכניסים אותו לצבע (וכך חותכים את האיזור שלתוכו חדר האויר).

    בהצלחה!
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • ...

    הניסוי

    מה שאלת החקר בניסוי ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    ניסוי הדגמה

    היי
    לא כל ניסוי הוא ניסוי חקר. יש ניסויי תגלית (למשל איזה יצורים יש במעמקי הים), ויש ניסויי הדגמה - כמו הניסוי הנוכחי (וכמו כל הניסויים של מדור 'מדע בבית' באתר). לניסויים כאלה אין שאלת חקר. אבל בקלות אתה יכול להפוך כל ניסוי הדגמה לניסוי חקר - על ידי שאילת שאלת חקר, ושינוי הניסוי בהתאם: למשל האם סוג הצבע משפיע על מהירות הצביעה של הפרחים? האם סוג הפרחים משפיע על מהירות הצביעה? האם טמפרטורת המים משפיעה? האם הוספת סוכר או מלח למים משפיעים? וכו' וכו' וכו'.

    בהצלחה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • ריי

    הניסוי

    אני עשיתי את הניסוי והוא עבד ב2 ימים וחצי ציון 85 מנהל HIT

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    :-)

    :-)

  • דניאל

    לגבי חרציות

    שלום וברכה רציתי לדעת אם אני עושה ניסוי על חרציות כעבודה סמנריונית במדעים:
    א. אם אני משנה את טמ"פ המים זה יוכל להשפיע על כוח הנימיות?
    ב. ואם כן איפה אוכל למצוא חומר אקדמאי בנושא
    אשמח לעזרתכם תודה רבה

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    נימיות וטמפרטורה

    היי דניאל
    תשובות לשאלותיך.
    א. כן. ראה כאן סרטון שמסכם ניסוי שנערך בתנאי מיקרו-גרביטציה בעזרת נאס"א (אז האפקט יותר בולט וקל למדידה) – מים חמים עולים יותר במעלה צינורית:
    https://www.youtube.com/watch?v=fe8nvSvaEIA
    כלומר טמפרטורה גבוהה משפרת את יכולת הטיפוס הנימי.
    לגבי חרציות – אתה צריך לזכור שזאת מערכת ביולוגית, חיה, ולא סתם צינור זכוכית אינרטי. במים חמים ממש / רותחים תאי הצמח ימותו, יכולים להתנפח, לסתום הצינורות (אני רק מעלה השערות) כך שבמערכת כזו אתה מכניס למערכת גורמים אחרים רבים ואתה כבר לא מודד כוח נימיות טהור, אלא (אולי רק?) השפעה של מים רותחים על מערכת ההולכה בצמחים.
    ב. לגבי חומר אקדמי – אני מקשר לך מאמר שאמנם מכוון לילדים, אבל עוסק בנושא:
    https://users.soe.ucsc.edu/~karplus/abe/Science_Fair_2006_County_report.pdf
    אם אתה ממש מחפש מחקרים אקדמיים, עליך לפנות למנוע חיפוש יעודי למאמרים, כמו:
    https://scholar.google.co.il/
    ולחפש capillary action temperature
    בהצלחה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • חובב

    צבעים שנקלטים דרך שורשים שלמים (intact)

    אני מחפש חומר שניתן להדגים בעזרתו את מקור המים שמגיעים לעץ
    חומר הנכנס דרך השורש ואינו נספח לעצה ומגיע לעלים וניתן לזהות אותו שם בצורה פשוטה
    או גם חומר אינדיקטיבי אחר שניתן להכניס לקרקע ללא חשש מרעילות או זיהום וניתן לזהות אותו בעלים לאחר מכן.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    הידרנג'אה

    הדגמה פשוטה מאוד - באמצעות הצמח הידרנג'אה, שמשנה את צבע פרחיו על פי רמת החומציות-בסיסיות (pH) של הקרקע, על פי חומרים שתוסיף לקרקע ויספגו בשורשים.
    ראה כאן: https://www.youtube.com/watch?v=M2ci_B4I8-8
    וכאן: https://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%99%D7%93%D7%A8%D7%A0%D7%92%27%D7...

    אם יש לך יכולות טובות יותר, אפשר להשתמש במים מסומנים באיזוטופים אחרים, למשל מסומנים בחמצן-18 (כשהאיזוטופ הנפוץ הוא דווקא 16) ואז להראות שלעלים הגיע מים מסומנים בחמצן 18, או באיזוטופ לא נפוץ אחר של חמצן או מימן.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • עמי זהבי

    אתגר/התקלה

    אני צריך דוגמה לניסוי כזה שנמשך 5 דקות... בשביל משהו בסגנון מוזיאון מדע hands-on. יש רעיון למישהו? חשבתי אפילו על הפרשי לחץ (לא נוח לבצע). אולי לצבוע עורקי עלים במקום פרחים יהיה יותר מהיר? אולי בעלים צהובים? מישהו ניסה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא מכיר

    אולי תנסה צמחים מטפסים בשיא צמיחתם, אני יודע שבהם זרימת המים לעלים מוגברת (אבל גם שם קשה לי להאמין שזה יתרחש תוך 5 דקות...)
    אולי תצלם סרט של הניסוי ותקרין בהילוך מהיר?

  • עמי זהבי

    תודה, שווה בדיקה

    תודה, שווה בדיקה

  • אנונימי

    הניסוי אינו עבד

    עשיתי את הניסוי מספר פעמים עם חרציות לבנות וצבע מאכל כחול והניסוי לא הצליח. כמה צבע מאכל יש לשים ביחס למים על מנת שהן יצבעו?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    טיפים להצלחת הניסוי

    - צריך להקפיד ולשים הרבה צבע מאכל מהול במעט מים, תסתכל בתמונות למעלה ותראה כמה מרוכזת התמיסה – אתה צריך תמיסה בצבע כזה. אם אתה יכול, תשתמש בצבע מאכל או דיו ללא מהילה.
    - תנסה להחליף סוג של צבע וסוג של פרח, אם תשים לב אפילו בניסוי שלנו, לא כל הצבעים הצליחו לצבוע את הפרחים. בנוסף – מנסיוננו, יש פרחים שזה עובד בהם טוב יותר מאחרים. העיקר שיהיה מדובר בפרח בצבע לבן. מומלץ פרח ציפורן לבן.
    - לפעמים אוויר נכנס לצינוריות השאיבה בגבעול הפרח, דבר שמפריע לפעולת שאיבת המים. כדי למנוע את זה כדאי לחתוך את 5-10 הסנטימטרים התחתונים של הגבעול, מיד לפני שמכניסים אותו לצבע (וכך חותכים את האיזור שלתוכו חדר האויר).

    בהצלחה!

    ד"ר אבי סאייג
    מכון דודיסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אתי גבאי

    נימיות

    ערכתי את הניסוי עם פרחים שונים. כל אחד מהפרחים נצבע בקצב שונה. מה משפיע על מהירת הצביעה?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    קצב הצביעה

    הגורם שהכי משפיע על מהירות צביעת הפרחים - הוא מהירות הגעת הצבע אל הפרח שנשלט על ידי אידוי מים מעלי הצמח (ראי גם השאלה של גליי מ 14.01.2014 והתשובה אליה).
    לצמחים שונים - קצב אידוי מים שונה, הצמחים יכולים לשלוט בקצב על ידי פתיחה וסגירה של פתחים קטנים בשם פיוניות שנמצאות בחלק החיצוני עלי הצמח.
    גורם נוסף שמשפיע על צביעה הוא התכונות הכימיות הספציפיות של עלי הכותרת של הפרח: שקובעים את מידת הספיגה של הצבעים בעלי הכותרת (לדוגמא לתהליך דומה -צבע על בסיס מים לא יכול לצבוע טוב משהו שמנוני, אבל צובע מצויין חומרים שסופגים מים).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אסף

    נמיות או דיות?

    אם קצב אידוי המים הוא המשפיע העיקרי מדוע מודגש עלית הנמיות בגוף המאמר??

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    צודק

    צודק אסף. זה מאמר שלא נכתב במקור על ידי.
    הוספתי עכשיו גם על דיות בגוף המאמר.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • גליי

    למה?

    למה קצוות עלי הכותרת נצבעו לפני מרכז העלים ?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מה שזה מראה

    המים בצמחים נשאבים על בסיס מקום פנוי - כלומר רק כאשר מים מתאדים מהעלה - מים מהשורש יכול להגיע לאיזור. בהתחשב בעובדה הזאת, ניסוי הצביעה בעצם לימד אותנו משהו על אידוי מים בעלי הכותרת בפרח: הוא הראה שבפרחים יש יותר אידוי מים מקצות עלי הכותרת מאשר במרכזם.
    (דרך אגב, זה לא תמיד ככה, זה תלוי בפרח).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • עתאמנה עלי

    חרציות צבעוניות

    האם ניתן להוסיף לתמיסת צבע המאכל חומר נןסף כך שתהליך הצביעה יהיה מהיר ( מס' שעות)?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא שידוע לי - אבל את יכולה לנסות

    סביר להניח שהצינורות בצמחים בנויים בצורה אופטימלית- להעביר מים דווקא (כלומר סביר שמים הם החומרים שעוברים הכי מהר וטוב), אבל אפשר לנסות להחליף את המים באלכוהול או אצטון ולראות מה קורה.