準備するもの
【使用器具・薬品】
・ コーヒーフィルター（あるいはキッチンペーパー）
・ 水性サインペン（数種類）（黒の方が面白い）
・ コップ（中が見えるもの）
・ ピンセット
【材料の入手】
・ 水性サインペン（通常の文房具でよい）
・ コーヒーフィルター（あるいはキッチンペーパー）
・ 水性サインペン（数種類）（黒の方が面白い）
・ コップ（中が見えるもの）
・ ピンセット
【材料の入手】
・ 水性サインペン（通常の文房具でよい）
実験の手順
- 水性サインペンでコーヒーフィルターの端から２cm位の所に１～２mmの点を付ける。
- コーヒーフィルターをピンセットでつまみ、コップに満たした水の中に浸す。（このとき、サインペンで書いた点に水が直接つからないように注意する。）
-
水がフィルターにどんどん吸い上げられていき、同時にサインペンの点も広がっていくので、この様子を観察する。
慎重に入れる → 一気に水を吸う → じわじわ・・・ → 終了(操作４へ) -
水がコップの口まで到達したら、コーヒーフィルターを取り出し、観察する。
クロマトグラフィーの結果、黒いペンと赤いペンではその移動速度は明らかに違いますね。
アドバイス
- コップの水に浸さなくても、サインペンの点の近くにスポイドで水を徐々に付けていけば同じ現象が見られる。
- 用意できれば白のチョークの端から２cm位の所にサインペンでぐるりと線を書き、それを水で満たした皿に立て吸い上げる様子を観察すれば同じ現象が起こり、マーブリングのようになる。
- 水の代わりにエタノール等でも行ってみて様子を観察する。
- コーヒーフィルターは、水につけるとお辞儀をしてしてしまう場合がある。その場合、実験を中断し、あらためて操作１を行い、コップに入れた瞬間、コップの口にテープで固定する。（このとき、コーヒーフィルターがコップの底に付かないようにすると上手くいく）
解説
- この実験は、クロマトグラフィーという分析方法のうち、紙を使った方法ということで、「ペーパークロマトグラフィー」と呼ばれ、色素の分離をしています。
- 「クロマトグラフィー」は数種類の物質が混ざったものから、それぞれの成分に分ける方法の一つです。
- 紙を水につけると、毛管現象によって水がしみ込んでいきます。その途中で水に溶ける物質(水性のサインペンの色素)があれば、それも水に溶けて一緒に移動します。しかし、物質によって水と引き合う力が異なるので移動の仕方がまちまちになり、分けることが可能になります。
動画
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