植物

色を分解!
ペーパークロマトグラフィー

黒からたくさんの色が生まれる不思議について観察してよう!

材料

  1. コーヒーフィルター(なければキッチンペーパー)
  2. はさみ
  3. 割りばし
  4. 黒い水性ペン

実験の手順

STEP 1
コーヒーフィルターを幅2cmくらいの短冊状に切る
STEP 2
短冊状の紙に水性ペンで印をつける
STEP 3
割り箸ではさみ、紙の先端を水に少しつける
STEP 4
水が紙に滲みていくのと同時に、様々な色があらわれる
「黒の中から、たくさんの色が見つかった!」

解説「どうして、こうなったの?」

色は、そもそも様々な色素(分子)で構成されています。
紙にペンで印をつけたあと水をしみ込ませると、水と相性の良い色素は遠くまで広がり、紙と相性の良い色素はそこにとどまろうとするため、少しだけ広がります。
このように、色素と水・紙との相性の差を使って中に混ざっていた色を分けたというわけです。
これは今から100年ほど前、植物学者のツウェットさんが発表した「クロマトグラフィー」という仕組みを使っています。
「クロマトグラフィー」とは、混合物を分離させる方法の1つです。
今回は紙を使ったクロマトグラフィーなので「ペーパークロマトグラフィー」になります。

さらにすすんで

  • 黒以外の色でやってみたらどうなるかな?
  • 同じ黒でも、メーカーや作っている会社によって、でてくる色は異なるかな?
  • 丸く切ったコーヒーフィルターに何色かのペンで色を付け、中心を水に浸すと花火のように色が広がるよ。

実験のヒント

  • 様々な色のペンで実験をするときは「どんな色がでてくるか」を予想してからやろう。
  • 実験したあとの短冊は、並べて記録しておくと良いね。
  • 短冊を水につける時は、印が水に浸からないように気をつけよう。

この仕組みは野菜の中にどれだけ農薬が残っているかなどを調べたり、
「ガスクロマトグラフィー」と呼ばれる気化させる方法は香料(香水などを作る際)の研究にも使われたりしているんだ。

監修者紹介
阿部 麻里 氏(通称 あべまり先生)
東京都公立小学校の教員として7年間勤務したのち、2018年より「わくわくキッズ」として独立。「楽しく学ぶ」をモットーに、子どもの認知や発達に合わせた科学実験・算数プログラム、プログラミング遊びなどを展開。年間100回以上の対面・オンラインワークショップやサイエンスショーを受け持つ。
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