黑色筆裡竟然藏著彩虹!?用紙層析法揭開顏色的真面目
我是科學教練桑子研。每天都是實驗。
如果告訴你,一支黑色筆裡竟然藏著一道「彩虹」,你會相信嗎?這次,我們就來挑戰一個可以親眼看見這個神奇現象的實驗——「紙上層析」。只需要濾紙、水和水性墨水,就能利用家中隨手可得的材料,揭開顏色背後的秘密,實在是一個很有趣的科學實驗!
把顏色分開的實驗——什麼是「紙上層析」?
紙上層析是一種將水性墨水滴在濾紙上,再利用水慢慢帶動墨水,使其中混合的各種色素分離開來的實驗。這次準備的材料只有燒杯(50ml)、No.2濾紙(直徑φ110mm),以及用來晾乾濾紙的毛巾。如果沒有濾紙,也可以用咖啡濾紙代替,所以完全不用特別準備昂貴的器材,在家裡也能輕鬆挑戰。這次我還用縮時攝影記錄了整個過程,讓顏色逐漸變化的模樣可以一目了然。

先在濾紙上畫上顏色,實驗開始!
首先,把濾紙分成8等份剪開,再用水性筆在上面塗上顏色。

我們試了綠色、藍色、黑色、紅色等各種不同的顏色。

接著,在燒杯中加入約8mL的水,把濾紙立起來浸入水中,同時用縮時攝影記錄顏色擴散的過程。這就是實驗的影片。

原來「一種顏色」不只一種!令人意外的分離結果
最後得到的結果如下。從左到右分別是藍色、綠色和黑色。

仔細觀察就會發現,藍色分成了紫色和淺藍色兩種成分;綠色分成了黃色和藍色;而黑色竟然分成紫色、黃色和藍色三種成分。原本看起來「只有一種顏色」的墨水,原來是由好幾種色素混合而成的!
其中最讓人意外的,是紅色。從紅色墨水中,竟然跑出了黃色的成分!很難想像鮮紅色裡竟然藏著黃色,親眼看到時真的非常有趣,也讓人感受到科學實驗的驚喜。

後來,我也讓學生們各自帶來不同顏色的筆,親自挑戰看看。其中最有意思的就是棕色。

展開之後,沒想到竟然分成了紫色和黃色!即使只是我們平常看到的棕色,背後也可能是好幾種顏色混合而成的。是不是很令人驚訝呢?

另外,如果用縮時攝影把顏色慢慢擴散、分離的過程記錄下來,學生們也會非常驚喜。實際動手做過之後,他們還展示了許多令人驚嘆的作品。讓學生自己「帶喜歡的筆來」這件事,或許也是引發他們興趣的一個好方法。


沒有濾紙也沒問題!用咖啡濾紙來做實驗
其實,即使沒有專用濾紙,也可以使用咖啡濾紙進行同樣的實驗。這次使用的就是下面這種咖啡濾紙。為了讓顏色的變化更加清楚,建議選擇白色的濾紙。

把咖啡濾紙攤開,再剪成和濾紙差不多的形狀。

在杯子底部加入少量的水,再把濾紙放進去,讓它接觸到水。

等待大約2分鐘,讓顏色充分展開,就會發現和使用專用濾紙時一樣,各種顏色漂亮地分離開來。

不用特殊器材,只靠家裡隨手可得的材料,就能完成這麼有模有樣的科學實驗,我覺得正是這個實驗最迷人的地方之一。
日常生活中的「顏色」,背後還藏著更多發現
即使只是一支筆的顏色,裡面也可能溶解著好幾種不同的色素。只要利用我們身邊常見的水,就能把這些色素一一分離出來,看看它真正的「身分」。
想到平常毫不在意地使用的筆和墨水裡,也藏著這麼有趣的科學奧秘,是不是會讓你重新用另一種眼光看待文具呢?不妨也在家裡拿出幾支不同顏色的筆試試看吧!說不定會跑出完全沒想到的顏色,帶來意想不到的驚喜發現。
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