growth’of’onions’in’bleach’antoinefayad.weebly.com/.../growth_of_onions_in_bleach.pdf ·...

15
Growth of Onions in Bleach Lab Report Marwa Abdulmalik IB No: 0007070001

Upload: others

Post on 27-Jan-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Growth  of  Onions  in  Bleach  Lab  Report  

    Marwa  Abdulmalik      IB  No:  000707-‐0001  

     

  • Design  

    Aspect  1:  Defining  and  Selecting  Variables  

    Aim:  The  aim  of  this  experiment  is  to  investigate  the  growth  of  onion  roots  in  water  with  different  amounts  of  bleach  over  time.  

    Hypothesis:  As  the  amount  of  bleach  in  the  water  increases,  the  growth  of  the  roots  decreases.  This  hypothesis  is  based  on  the  fact  that  bleach  is  a  pollutant,  and  is  mostly  used  for  sterilization  purposes,  which  ultimately  means  it  kills  organic  matter.  

    Background  Information:    

    Onions,  like  all  organisms,  require  basic  needs  to  grow,  and  like  plants,  need  sunlight  and  water.  Onions,  specifically  though,  have  shallow  roots,  and  therefore  require  a  large  amount  of  water  to  grow.  Not  only  do  they  need  this  water,  but  this  water  must  be  untainted,  so  that  the  onions  can  get  as  much  as  they  can  from  it.  Bleach,  which  usually  contains  chlorine,  is  a  common  chemical  used  to  whiten  certain  fabrics,  through  oxidization.  Bleach  is  also  used  for  sterilization,  which  controls  bacteria  and  viruses,  which  are  sometimes  necessary  for  plants  to  obtain  their  nutrients.  The  choice  of  onions  is  due  to  the  fact  that  it  is  an  easy  plant  to  grow,  and  bleach  to  test  its  power  in  stopping  plant  growth,  and  because  it  is  easy  to  obtain.  

    Variables:  

    Independent:  Amount  of  bleach  

    Dependent:  Length  of  onion  root  

    Controlled:  Amount  of  water  in  each  beaker,  temperature  of  room,  Time  

    Aspect  2:  Controlling  Variables  

    Equipment:  

    -‐ 15  beakers  -‐ 15  onions  -‐ water  -‐ bleach  -‐ ruler  -‐ measuring  tube  -‐ labels  

    Describe  how  you  are  going  to  measure  the  independent  variable.  

    The  independent  variable,  bleach,  will  be  measured  using  the  measuring  tube,  in  order  to  put  the  same  amount  of  bleach  required  in  each  tube,  under  the  unit  of  cm3.    

    Describe  how  you  are  going  to  measure  the  dependent  variable.  

  • The  dependent  variable,  which  is  the  length  of  the  onion  root,  will  be  measured  using  a  ruler  and  the  unit  of  cm,  to  ensure  the  most  accurate  length.  

    Describe  what  you  did  to  make  sure  the  controlled  variables  remained  constant.  

    The  controlled  variables  remained  constant  through  the  cautious  measurement  of  the  amount  of  water  in  each  beaker,  to  ensure  that  the  onion’s  roots  could  reach  the  water  and  to  make  sure  all  the  onions  were  growing  with  the  same  amount  of  water.  Also,  all  the  beakers  were  placed  in  the  same  room,  therefore  were  all  undergoing  the  same  temperature  and  growing  under  it.  The  temperature  was  kept  at  constant  room  temperature  with  the  automatic  air  conditioning  system.  Both  these  controlled  variables  made  it  possible  for  all  the  onions  to  be  growing  under  the  same  conditions.  Time  will  be  controlled  by  a  clock,  and  by  recording  the  time  intervals  between  the  measurements  of  the  roots.  

    Aspect  3:  Developing  a  Method  of  Collection  

    Procedure:  

    1. Take  15  beakers,  and  label  each  three  with  the  numbers  0,5,10,15,  and  20.  2. Fill  all  beakers  with  water.  3. Add  no  bleach  to  the  3  beakers  labeled  0.  4. For  the  rest  of  the  beakers,  add  an  amount  of  bleach  corresponding  to  the  

    label  on  the  beaker  (in  cm3)  using  the  measuring  tube.  5. Measure  the  length  of  the  onion  roots  at  0  hours  and  record  the  results.  6. Repeat  the  measuring  of  the  onion  roots  between  different  time  intervals  

    to  record  the  growth  of  the  roots.  

    State  the  range  of  values  that  you  are  going  to  use  for  the  independent  variable.  

    The  bleach  will  be  within  a  range  of  0  cm3  and  20  cm3.  

    State  how  many  times  you  are  going  to  repeat  the  measure  of  the  independent  variable.  

    3  times.  

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Data  Collection  and  Processing  

    Raw  Data  

    Table  1:  Length  of  Roots  at  72  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.5  

    Length  of  Roots  

    (cm)  

    ±0.05  

    Trial  1   Trial  2   Trial  3  

    0   Beaker  1   7.00   7.00   7.00  

      Beaker  2   6.00   6.00   6.50  

      Beaker  3   3.50   3.70   4.00  

    5   Beaker  1   0.20   0.30   0.30  

      Beaker  2   1.00   1.30   0.90  

      Beaker  3   0.50   0.50   0.50  

    10   Beaker  1   0.10   0.10   0.20  

      Beaker  2   0.50   0.30   0.40  

      Beaker  3   0.70   0.60   0.70  

    15   Beaker  1   0.50   0.20   0.30  

      Beaker  2   0.20   0.20   0.30  

      Beaker  3   1.00   1.50   0.70  

    20   Beaker  1   1.00   0.50   0.60  

      Beaker  2   0.50   0.70   0.50  

      Beaker  3   0.60   0.80   0.30  

     

    Table  2:  Length  of  Roots  at  120  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.5  

    Length  of  Roots  

    (cm)  

    ±0.05  

    Trial  1   Trial  2   Trial  3  

  • 0   Beaker  1   7.50   7.50   5.00  

      Beaker  2   8.40   8.20   7.50  

      Beaker  3   5.00   5.50   4.60  

    5   Beaker  1   0.20   0.20   0.10  

      Beaker  2   1.20   1.50   1.00  

      Beaker  3   0.20   0.20   0.30  

    10   Beaker  1   0.20   0.30   0.20  

      Beaker  2   0.40   0.50   0.30  

      Beaker  3   0.20   0.50   1.00  

    15   Beaker  1   0.50   0.30   0.20  

      Beaker  2   0.80   0.30   0.50  

      Beaker  3   0.50   0.60   0.80  

    20   Beaker  1   0.30   0.40   0.50  

      Beaker  2   0.20   0.30   0.50  

      Beaker  3   0.60   0.50   0.60  

     

    Table  3:  Length  of  Roots  at  214  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.5  

    Length  of  Roots  

    (cm)  

    ±0.05  

    Trial  1   Trial  2   Trial  3  

    0   Beaker  1   8.00   7.50   7.70  

      Beaker  2   9.50   9.0   9.50  

      Beaker  3   6.00   5.80   5.60  

    5   Beaker  1   0.20   0.20   0.30  

      Beaker  2   2.00   1.10   1.90  

      Beaker  3   0.30   0.30   0.70  

    10   Beaker  1   0.20   0.20   0.30  

  •   Beaker  2   0.50   0.40   0.60  

      Beaker  3   0.90   0.80   1.00  

    15   Beaker  1   0.50   0.40   0.40  

      Beaker  2   0.50   0.30   0.40  

      Beaker  3   0.80   0.70   1.00  

    20   Beaker  1   1.10   1.20   1.30  

      Beaker  2   0.60   0.50   0.50  

      Beaker  3   0.60   0.50   0.60  

     

    Table  4:  Length  of  Roots  at  238  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.5  

    Length  of  Roots  

    (cm)  

    ±0.05  

    Trial  1   Trial  2   Trial  3  

    0   Beaker  1   7.90   8.10   8.00  

      Beaker  2   9.60   10.10   10.20  

      Beaker  3   7.50   6.90   7.60  

    5   Beaker  1   0.20   0.40   0.40  

      Beaker  2   2.60   2.70   2.80  

      Beaker  3   0.90   1.00   0.90  

    10   Beaker  1   0.40   0.20   0.40  

      Beaker  2   0.50   0.60   0.50  

      Beaker  3   1.70   1.80   1.90  

    15   Beaker  1   0.50   0.60   0.50  

      Beaker  2   0.40   0.90   0.10  

      Beaker  3   1.20   1.30   1.20  

    20   Beaker  1   1.30   1.40   1.30  

      Beaker  2   0.70   0.80   0.70  

  •   Beaker  3   0.80   0.90   0.90  

     

     

     

    Table  5:  Length  of  Roots  at  310  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.5  

    Length  of  Roots  

    (cm)  

    ±0.05  

    Trial  1   Trial  2   Trial  3  

    0   Beaker  1   8.00   8.00   8.20  

      Beaker  2   9.50   10.30   10.20  

      Beaker  3   7.60   7.00   7.70  

    5   Beaker  1   0.30   0.40   0.40  

      Beaker  2   2.60   2.80   2.70  

      Beaker  3   1.00   1.00   0.90  

    10   Beaker  1   0.40   0.20   0.50  

      Beaker  2   0.40   0.60   0.60  

      Beaker  3   1.80   1.80   1.70  

    15   Beaker  1   0.60   0.60   0.50  

      Beaker  2   0.50   0.90   0.20  

      Beaker  3   1.30   1.30   1.30  

    20   Beaker  1   1.40   1.40   1.30  

      Beaker  2   0.60   0.80   0.70  

      Beaker  3   0.90   0.90   0.80  

     

     

     

     

  • Mean  (average)  

    Example  Calculation:  

    Average  in  each  beaker:  

    (7.00  +  7.00  +  7.00)  /  3  =  7  (Ans  1)  

    (6.00  +  6.00  +  6.50)  /  3  =  6.2  (Ans  2)  

    (3.50  +  3.70  +  3.40)  /  3  =  3.5  (Ans  3)  

    Total  Average  of  root  length  with  0  cm3  of  bleach  at  0  Hours  

    (Ans  1  +  Ans  2  +  Ans  3)  /  3  =  5.6  cm  

    Mean  Tables:  

    Table  6:  Average  Root  Length  at  72  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.5  

    Mean  Root  Length  

    (cm)  

    ±0.05  

    0   5.6  

    5   0.6  

    10   0.4  

    15   0.5  

    20   0.6  

     

     

    Table  7:  Average  Root  Length  at  120  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.05  

    Mean  Root  Length  

    (cm)  

    ±0.05  

    0   6.5  

    5   0.5  

    10   0.4  

    15   0.5  

  • 20   0.4  

     

    Table  8:  Average  Root  Length  at  214  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.05  

    Mean  Root  Length  

    (cm)  

    ±0.05  

    0   7.6  

    5   0.7  

    10   0.5  

    15   0.5  

    20   0.7  

     

    Table  9:  Average  Root  Length  at  238  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.05  

    Mean  Root  Length  

    (cm)  

    ±0.05  

    0   8.4  

    5   1.3  

    10   0.9  

    15   0.7  

    20   0.9  

     

    Table  10:  Average  Root  Length  at  310  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    ±0.05  

    Mean  Root  Length  

    (cm)  

    ±0.05  

    0   8.5  

    5   1.3  

  • 10   0.9  

    15   0.8  

    20   1  

     

     

    Percentage  Change  

    Example  Calculation:  

    At  0  hours  

    [(Length  with  most  bleach  –  Length  with  no  bleach)  /  (Length  with  no  bleach)]  

    [(0.6  –  5.6)  /  (5.6)]*100  

    =[-‐0.89]*100  

    =  -‐89.2%  

    Percentage  Change  Tables:  

    Table  11:  Percentage  Change  at  Different  Time  Intervals  

    Time  

    (hours)  

    Percentage  Change  

    %  

    72   -‐89.2  

    120   -‐93.8  

    214   -‐90.7  

    238   -‐89.2  

    210   -‐88.2  

     

    Rate  of  Change:  

    Example  Calculation:  

    At  0  bleach  

    [(Length  at  310  hours  –  Length  at  72  hours)  /  (310  –  72)]  

    [(8.5  –  5.6)  /  (238)]  

    [(2.9)  /  (238)]  

    [0.012]  

  • Table  12:  Rate  of  Change  at  Different  Bleach  Levels  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    Rate  of  Change  

    (cm-‐1  h-‐1)  

    0   0.012  

    5   0.002  

    10   0.002  

    15   0.001  

    20   0.002  

     

     

    Standard  Deviation:  

    Example  Calculation:  

    At  0  hours  with  0  bleach  

    STDV  =  √(|7  –  5.6|  +  |6.2  –  5.6|  +  |3.7  –  5.6|)^2  /  (3  –  1)  

    =  1.72  

    5.6  +  1  STDV  

    =  7.32  

    5.6  –  1  STDV  

    =3.88  

    5.6  +  2  STDV  

    =  9.04  

    5.6  –  2  STDV  

    =  2.16  

    Table  13:  Standard  Deviation  at  0  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    Standard  Deviation  

     

    Average  +  1  STDV  

    Average  –  1  STDV  

    Average  +  2  STDV  

    Average  –  2  STDV  

    0   1.72   7.32   3.88   9.04   2.16  

    5   0.42   1.02   0.18   1.44   -‐0.84  

  • 10   0.25   0.65   0.15   0.90   -‐0.10  

    15   0.49   0.99   0.01   1.48   -‐0.48  

    20   0.06   0.66   0.54   0.72   0.48  

     

    Table  14:  Standard  Deviation  at  72  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    Standard  Deviation  

     

    Average  +  1  STDV  

    Average  –  1  STDV  

    Average  +  2  STDV  

    Average  –  2  STDV  

    0   1.50   8.00   5.00   -‐   -‐  

    5   0.57   1.07   -‐0.07   1.64   -‐0.64  

    10   0.20   0.60   0.20   -‐   -‐  

    15   0.15   0.65   0.35   0.80   0.20  

    20   0.15   0.55   0.25   0.70   0.10  

     

     

     

    Table  15:  Standard  Deviation  at  120  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    Standard  Deviation  

     

    Average  +  1  STDV  

    Average  –  1  STDV  

    Average  +  2  STDV  

    Average  –  2  STDV  

    0   1.75   9.35   5.85   11.1   4.10  

    5   0.75   1.45   -‐0.05   2.20   -‐0.80  

    10   0.35   0.85   0.15   1.20   -‐0.20  

    15   0.23   0.73   0.27   0.96   0.04  

    20   0.37   1.07   0.33   1.44   -‐0.04  

     

    Table  16:  Standard  Deviation  at  214  hours  

    Amount  of  Bleach  

    Standard  Deviation  

    Average  +  1  STDV  

    Average  –  1  STDV  

    Average  +  2  STDV  

    Average  –  2  STDV  

  • (cm3)    

    0   1.34   9.74   7.06   11.08   5.72  

    5   1.24   2.54   0.06   3.78   -‐1.18  

    10   0.81   1.71   0.09   2.52   -‐0.72  

    15   0.40   1.10   0.30   1.50   -‐0.10  

    20   0.30   1.20   0.60   1.50   0.30  

     

    Table  17:  Standard  Deviation  at  238  hours  

    Amount  of  Bleach  

    (cm3)  

    Standard  Deviation  

     

    Average  +  1  STDV  

    Average  –  1  STDV  

    Average  +  2  STDV  

    Average  –  2  STDV  

    0   1.34   9.84   7.16   11.18   5.82  

    5   1.20   2.50   0.10   3.70   -‐1.10  

    10   0.78   1.68   0.12   2.46   -‐0.66  

    15   0.43   1.23   0.37   1.66   -‐0.06  

    20   0.36   1.36   0.64   1.72   0.28  

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

  • Discussion  

    During  the  execution  of  this  lab,  the  presence  of  more  than  one  variable  made  it  difficult  to  identify  which  would  be  the  independent  and  which  would  be  the  dependent.  After  identifying  the  independent  as  the  amount  of  bleach  and  dependent  as  the  length  of  the  onion  root,  I  based  the  length  of  the  roots  on  the  amount  of  bleach,  and  carried  on  the  make  the  percentage  change  and  the  rate  of  change  to  be  in  relation  to  the  amount  of  bleach  rather  than  the  time  taken,  seeing  as  the  main  idea  is  to  see  the  affect  that  bleach  has  on  the  growth  of  onion  roots,  and  time  inevitably  will  pass.  Therefore  the  x  axis  on  all  the  graphs  was  shown  to  be  the  amount  of  bleach  rather  than  the  time,  and  this  is  to  show  the  negative  correlation  that  is  present  between  the  amount  of  bleach  and  the  growth  of  the  root.  As  shown  in  graphs  1-‐5,  the  average  of  the  length  of  the  root  slowly  declines  as  the  amount  of  bleach  increases.  What  is  noticed  in  these  5  graphs  is  that  the  slope  from  no  bleach  to  5  centimeters  cubed  of  bleach  is  very  steep  and  steeper  than  the  others,  as  all  other  slopes  after  this  one  are  less  steep.  This  is  to  show  the  danger  that  the  bleach  poses  on  the  roots  of  the  onion,  and  most  other  plants,  as  even  a  small  amount  was  able  to  hinder  the  growth  of  this  onion,  and  adding  more  bleach  helped  this  process  happen  gradually.    

    The  graphs  from  6-‐10  show  the  percentage  change  occurring.  The  percentage  change  is  the  change  in  the  growth  of  the  root  in  relation  to  the  amount  of  bleach  added.  Once  again  there  is  negative  correlation,  and  the  percentage  itself  is  negative.  This  is  because  the  change  was  not  a  positive  one,  where  the  length  of  the  root  increased,  rather  it  decreased  as  the  bleach  increased.  All  the  graphs  showed  a  great  percentage  change,  ranging  from  88-‐93.  This  large  percentage  shows  the  extent  to  which  the  change  is  occurring.  The  presence  of  the  bleach  is  not  causing  a  minor  change  to  the  growth  of  the  plant  but  rather  a  great  one  that  is  very  close  to  100%.  

    The  rate  of  change  of  the  growth  in  accordance  to  the  time  is  to  investigate  the  role  of  bleach  in  plant  growth.  The  rate  of  change  is  there  to  show  to  what  extent  each  hour  that  the  bleach  is  in  the  water  does  to  a  centimeter  of  onion  root.  Although  it  is  a  slow  rate  and  the  numbers  are  decimals,  there  is  still  an  effect  to  some  extent.  When  this  rate  is  taken  too  far,  it  might  damage  the  onion  roots  greatly.  Although  in  this  experiment  the  roots  only  stopped  growing  and  were  not  damaged,  if  they  were  kept  for  a  longer  period  of  time  the  onion  could  have  been  at  risk.  This  is  why  bleach  is  sometimes  used  in  small  amounts,  but  even  these  small  amounts  should  not  be  kept  for  a  long  time  because  they  ultimately  damage  the  root.  

    Conclusion  

    In  conclusion,  this  experiment  showed  that  there  is  a  negative  correlation  between  the  amount  of  bleach  and  the  growth  of  the  roots  of  an  onion.  This  is  because  of  the  sterilizing  power  of  the  bleach  that  does  not  allow  the  onion  roots  to  take  in  as  many  nutrients  as  they  need  to.  It  kills  the  bacteria  that  absorbs  nutrients  for  the  plants,  and  plants  aren’t  able  to  be  nourished.  This  sterilizing  power  of  bleach,  although  harmful  to  plants,  is  the  exact  reason  why  humans  in  the  real  world  use  it.  Bleach  is  used  to  get  rid  of  the  bacteria  that  are  unwanted  to  humans,  but  are  helpful  to  plants.  It  also  has  multiple  uses  such  as  whitening  

  • and  disinfecting,  all  through  the  process  of  oxidation.  This  process  of  oxidation  is  what  damages  these  roots  of  onions  and  plants  and  keeps  them  from  growing  at  a  normal  rate.  

    Evaluation:    

    Throughout  this  experiment  there  were  many  difficulties  while  executing  it  and  writing  up  the  lab  report.  There  were  many  sources  of  error  involved,  which  included  adding  the  wrong  amounts  of  bleach,  or  having  different  amounts  of  water  in  each  beaker  to  start  with.  Also,  the  biggest  source  of  error  that  has  affected  my  lab  report  was  the  measuring  of  the  onion  roots.  The  onion  roots  were  mostly  very  small,  and  hard  to  measure  with  the  naked  eye  and  a  regular  ruler.  A  lot  of  errors  could  have  been  as  to  the  accurate  length  of  the  root.  Also,  in  many  onions  there  were  a  lot  of  small  roots,  and  one  long  one,  which  made  some  of  the  calculations  inaccurate,  and  caused  outliers  to  appear.  In  addition  to  that,  every  time  we  measure  the  onion  roots,  we  would  forget  which  root  we  measured,  which  led  us  to  choosing  a  random  one  and  measuring  it  3  times.  This  is  what  led  to  having  the  data  increase  and  decrease  with  time  instead  of  just  increasing  or  just  decreasing.  This  is  the  main  issue  which  has  led  to  the  range  being  between  2  standard  deviations  instead  of  just  1.  Although  the  sources  of  error  were  many,  there  are  ways  of  improvement  for  all.  First  of  all  is  to  have  the  same  person  measure  the  water  and  bleach  to  ensure  that  they  are  keen  on  keeping  the  amounts  equal.  Also  to  have  equipment  that  make  measuring  the  water  and  the  bleach  easier  and  erase  room  for  mistakes.  As  for  the  onion  roots,  a  simple  mark  on  one  of  the  roots  that  were  to  be  measured  would  have  kept  the  measurements  accurate  and  the  person  who  was  measuring  on  track.  This  lab  report  was  difficult  but  it  also  presented  itself  as  a  new  challenge  to  face  and  conquer.