あなたは「色」を分離したことはありますか？
学校の授業で、絵の具を混ぜて、別の色を作ったことがある人は多いでしょう。
でも、色を分離したことがある人は少ないと思います。
そこで、今回は水性のカラーペンを使って、色を分離してみます。
水性カラーペンの色を分ける実験（クロマトグラフィー）
さて、今回はいわゆるクロマトグラフィーをいう手法で水性カラーペンの色を分離してみます。
果たして市販の水性カラーペンがどんな色で出来ているのか、
簡単な道具を使って実験してみましょう。
実験道具を調達！
まずはチャチャっと道具を調達しましょう。
・水性カラーペン
・コーヒーフィルター（白）
・プラスチックコップ（透明）
・割り箸（割ってないもの）
・知的好奇心
知的好奇心は売ってないので、自力で生み出していきましょう！
ササッと準備していく
① コーヒーフィルターを細長く切ります。
写真を見れば分かるように、キレイに切る必要はありません。
不器用でも問題無し。
ササッと切っちゃいましょう！
② 細く切ったフィルターにカラーペンで線を引きます。
端っこから少し余白を作って線を引くとGOOD
反対側には、何色のペンかわかるように点を書いておきましょう。
まずは黒とピンクで試してみます。
これも写真でわかる通り、雑でもよし！
③ 透明のプラコップに水を適量入れて、割り箸をプラコップに乗せてみましょう。
水の量を調整できるように、計量カップやペットボトルに水を入れておくと便利です。
さて、これで準備完了です。
実験開始。着水させて観察しよう。
では用意したものを、写真の様にセッティングしてみましょう。
コーヒーフィルターを割り箸に挟み、プラコップから吊るします。
このとき、フィルターの下端が少しだけ着水するぐらいにします。
着水させると、すぐに紙が水を吸収し始めました。
１〜２分で色が複数に分離しました。
黒には青も含まれているんですね。
しかし、水を吸った紙の重さを割り箸が耐えられず沈没。
見事に失敗です。
色々なサイトやレポートを調べてみると、全部上手くいったように見えますが、実際には失敗はつきものです。
少なくとも僕は毎回のように失敗していますし、失敗しても全然OK。
失敗したからこそ分かることもあるので、むしろラッキーと思いましょう。
改善して何度でもやり直せるのです！
輪ゴムを巻きつけて再チャレンジしました。
全１０色で同様に実験してみた。
せっかく１０色のカラーペンを買ってきたので、全て試してみました。
必死に実験していたので、４色分の写真を撮り忘れていました。
それもまた一興です。
考察
結果をドーン！
全１０色の結果を横に並べてみました。
カラフルでいい眺めですね！
不揃いな感じが逆にリアルでいいね
結果からわかること
全10色のカラーペンの色を分離してみたら、黒や青などは色のグラデーションが現れました。
つまり、黒や青のインクは、いくつかの色を混ぜて作っているということを示しています。
一方、黄色やオレンジなどは単色に見えました。
あまり色を混ぜていないことがわかりますね。
あくまでも今回使ったペンの場合なので、他のメーカーだと違った結果になるよ！
クロマトグラフィーとは？
今回の実験は、「クロマトグラフィー」と呼ばれる、物質を分離する技術を使いました。
「クロマトグラフィー」は吸着力の違いを使って、成分を分離する方法です。
今回の実験で言うと、コーヒーフィルターと色素の「吸着力の差」を利用しています。
吸着力の弱い色素は、水と一緒にフィルターの上に吸い上げられていき、
逆に吸着力の強い色素は、最初の位置からあまり動きません。
身近なクロマトグラフィーの例
身近なクロマトグラフィーの応用例としては、妊娠検査薬やコロナ検査キットなどが挙げられます。
あくまでも一例ですが、実際には医学や薬学、その他にも様々な分野で大活躍しています。
身の回りのクロマトグラフィーを探すのも楽しいですね。
毛細管現象とは？
フィルターが水を吸い上げたのは「毛細管現象」と呼ばれる現象によるものです。
「毛細管現象」とは、液体中に立てた細い管の液面が、高くなったり低くなったりする現象のことです。
まさに本実験で起きた水の動きが毛細管現象なのです。
言葉だと難しいけど、実際にやってみるとイメージが掴めるね
おまけ 水を着色して実験してみた。
実験中にふと疑問に思いました。
「水自体に色を付けたらどうなるんだろう？」
ということで、早速やってみました。
水に絵の具をいれて、真っ赤に染め上げます。
純白のフィルターをセット！
すぐに水が上がっていきますが、色が薄い・・・？
水に入れた絵の具が少なすぎるのか、薄すぎて色がほとんど見えませんでした。
というわけで、またも不発。
失敗という貴重な経験を得たぞ！
まとめ
さて今回の実験では、「クロマトグラフィー」を使って、カラーペンの色の分離に見事成功しました。
ダイソーの１０色カラーペンで実験しましたが、他メーカのペンや別の色で試しても面白そうです。
簡単にできるので、ぜひ気軽にやってみてはいかがでしょうか。
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