黒一色のはずの黒サインペン。でも、そのインクにはさまざまな色が隠れている。成分分析法のひとつ「ペーパー・クロマトグラフ」のしくみを応用して、簡単な道具で分析してみよう。
ペーパー・クロマトグラフは、試料（色素）を置いたろ紙などの片側から溶液（展開液という）をしみこませ、試料の色がにじんで動いた距離などで成分を調べる方法。単純そうに見えるが、実は専門家も用いる本格的な実験だ。たとえば1952年のノーベル化学賞は、この方法でアミノ酸などを研究したイギリスのA・J・マーチン博士らに贈られている。 なお、通常のペーパー・クロマトグラフでは、試料から色素を取り出すのにも、また、展開液にも有機溶媒（アセトンなど）を使う。ただし、これらは扱いがちょっと面倒だし危険性もあるので、ここではシンプルに水を使う。水は「溶かせるものの種類」という点ではとても優れているから、充分におもしろい結果が得られるぞ。 |
| ●吸い取り紙：長四角の標準的なもの。数枚。 ●目玉クリップ：幅3cmぐらいのものが使いやすい。 ●タコ糸 ●ペットボトル：炭酸飲料用の円筒形のもので、1.5リットルが使いやすい。2個用意する。 ●黒サインペン：水性と表示されているもの。メーカーやブランドのちがうものを数種類用意する。細書きか中字がよい。 ●この他に、はさみ、キリ、ビニールテープなど。 |
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ペットボトルを切るとき、カッターなどだと滑って手をケガしやすい。充分注意すること。なお、市販されている専用の「ペットボトルはさみ」があれば便利だ。 |
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吸い取り紙の片方の端、2～2.5cmのところにえんぴつで線を引く。水にひたす目安の線として、1～1.5cmのところにもう１本引いてもよい。 |
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この線の上に、数種類の水性サインペンで点をうつ。軽く打ったら乾かしながら、何回かに分けるとにじみが少ない。メーカーやブランドのちがう「黒」を並べてみた。 |
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吸い取り紙の端を水につける。写真のような容器（ペットボトル2本を切ってつなげたもの）を作っておくと、水の蒸発が少なくなって実験をよりスムーズに行える。 |
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水が上がり始めるとインクも少しずつ上に…。黒インクなのに色が分かれてきたぞ！ 最初の数分間は勢いよく上がるが、次第にスピードが落ちてくる。 |
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約1時間で吸い取り紙の上端まで上がってしまうので、上がりきらないうちに水からだそう。上がりきってしまうと、比較できなくなる場合があるためだ。 |
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ちょっといたずらで、図形を描いて実験してみた。いろんな色が現れて混ざり合い、すごくカラフルだ。 |
黒インクは黒だけのものもあるが、ほとんどの場合はいろいろな色素が含まれている。これは、紙などに書いたとき、黒がより黒っぽくあざやかに見えるように、また、よりよい書き味になるように、いろいろな色や性質のインクを混ぜてあるため。色素の粒はその種類ごとに、大きさや重さ、水とのなじみやすさ、紙へのくっつきやすさなどがちがうから、一定の速さで移動していく水によって、それぞれちがった距離だけ運ばれる。だから、このように分離できるというわけだ。
文：山村紳一郎 |
野菜の色素も調べよう
自然の色素といえば、花や草の色。そこでいろいろな植物をすりつぶして色素を取り出し、ペーパー・クロマトグラフでその成分を調べてみよう。水だけだとちょっと難しいけれど、うまくいくと色素の意外なひみつがわかるかもね。
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実験の過程で、ストローを熱する際に火を使います。必ず大人と一緒に作業を行い、やけどをしないよう十分に注意をしましょう。 |
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| 1：用意した植物。上段左から、庭の草の葉、パセリ、お茶（抹茶）、ツツジの花、にんじん…の5種類。細かく刻んですりつぶす。 | 2：まずはストローを軽く熱してひっぱり、細い管を作る。これはいわばサインペンの芯で、色素を吸い取り紙につけるときに使うものだ。 |
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| 3：刻んだ植物に少し水を足し、絞って出てきた汁で、吸い取り紙に点を打つ。色素はあまり濃くないので、打っては乾かし…を20回以上、繰り返す。 | 4：うーん、今回は時間の都合で色素が薄すぎ、ちょっとはっきりしない。でも、どれにも同じ緑色の色素があることや、花のムラサキ色が数種類に分かれていること（数カ所が濃い）などがわかった。 |
