黒いペンには虹が隠れていた！？ペーパークロマトグラフィーで色の正体をさぐる
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
みなさんは、黒いペンの中に「虹」が隠れていると言われたら信じられますか？今回は、そんな不思議を目で見て確かめられる実験、「ペーパークロマトグラフィー」に挑戦してみました。使うのはろ紙と水、そして水性インクだけ。おうちにあるものだけで、色の正体に迫る科学実験ができてしまうのです。
色を分ける実験「ペーパークロマトグラフィー」とは
ペーパークロマトグラフィーとは、水性インクをろ紙にしみこませ、水で少しずつ広げていくことで、インクの中に混ざっている色素を分離させる実験です。用意したのは、ビーカー（50ml）、ろ紙No.2（直径φ110mm）、そしてろ紙を乾かすためのタオルだけ。ろ紙の代わりにコーヒーフィルターでも代用可能で、家にあるものだけで気軽に取り組めるのが魅力です。今回はその様子を、変化がじっくり観察できるようにタイムラプス撮影もしてみました。
ろ紙に色をつけて、いざ実験スタート
まずはろ紙を8等分に切り分け、水性ペンで色をつけていきます。
緑、青、黒、赤など、いろいろな色を試してみました。
これを水8mLほど入れたビーカーに立て、タイムラプス撮影をしながら色の広がる様子を観察しました。こちらがその動画です。
実は「色」は一色ではなかった！分離した意外な結果
結果はこのようになりました。左から青、緑、黒です。
これを見ると、青は紫色の成分と水色の成分に、緑は黄色と青色の成分に、そして黒は紫・黄色・青色という3つの成分に分かれていることがわかります。私たちが「一色」だと思って見ていたインクの色は、実はいくつもの色素が混ざり合ってできていたのですね。
中でも意外だったのが赤色です。赤色のインクからは、なんと黄色の成分が現れました。赤い色の中に黄色が隠れているというのは、なかなか想像しにくく、とても面白い発見でした。
さらに生徒たちにも、いろいろな色のペンを持ってきて挑戦してもらいました。中でも面白かったのが茶色です。
展開してみると、なんと紫と黄色に分かれました。茶色という色ひとつをとっても、その正体は複数の色の組み合わせだったというのは驚きですね。
また、タイムラプス撮影で色が広がっていく過程を記録に残すと、生徒たちも大きく感動してくれます。実際に実験をしてみると、こんなに素敵な作品をたくさん見せてくれました。生徒自身に「好きなペンを持ってくる」よう指示したことも、興味を引き出すうえでよかったのかもしれません。
ろ紙がなくても大丈夫！コーヒーフィルターで代用実験
実はろ紙を使わなくても、コーヒーフィルターで同じ実験ができます。今回使ったのはこちらのコーヒーフィルターです。色の変化がわかりやすいよう、白色のものがおすすめです。
これを開いて、ろ紙と同じ形にカットします。
コップの底に少量の水を入れ、そこにろ紙をつけます。
2分ほど待って展開すると、ろ紙のときと同じように色がきれいに分離しました。
特別な道具がなくても、家にあるものだけで本格的な実験ができるというのは、この実験の大きな魅力だと思います。
身近な「色」の裏側には、まだまだ発見がある
ペンの色ひとつをとっても、その中には複数の色素が溶け込んでいて、水という身近な液体を使うだけでその正体を見ることができます。普段何気なく使っているペンやインクにも、こうした科学のふしぎが隠れているのだと思うと、文房具を見る目が少し変わってきますね。ぜひご家庭でも、いろいろな色のペンで試してみてください。思いがけない色が現れて、きっと驚きの発見があるはずです。
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