子どもと科学実験しよう！ペーパークロマトグラフィー編

moncana

4年前

週末は、子どもと科学実験で楽しく学ぶ

今週末は、天皇誕生日があるために3連休ですね。

しかし、最近、コロナウィルスのニュースで持ち切り。

子どもをどこかに連れて行ってあげたくても、むやみに外出するのは心配です。

こういう時こそ、楽しく学ばせてあげるのが一番。

工作や実験が大好きな長女のために、ペーパークロマトグラフィーを試してみました。

科学実験：ペーパークロマトグラフィー

目的

水とコーヒーフィルターを使って、水性カラーペンの色を分ける
どのように色が分かれたのかを観察する
コーヒーフィルター上でどうして色が分かれるのかを学ぶ

用意するもの

水性カラーペン（数種類）
コーヒーフィルター（白色）
プラスチックのコップ
割りばし
水
ハサミ

実は、用意したものの中には、油性ペンも1本入っています。

これは、「油性のインクでは、クロマトグラフィーの実験はできない」ことを見せるため。

写真には９本のペンがありますが、長女は絵を描くのがすきなので、実際は30本以上の水性ペンを用意しました。

moncana

どの色を用意しても構わないのですが、オススメは「黒」です。

また、写真内につまようじもありますが、これは実験後にお絵かきで遊べるように用意しておきました。

実験方法

1. コーヒーフィルターをハサミで切って、細長いろ紙を作る。

2. 作ったろ紙のはしに、水性カラーペンで線を引く。

黒のペンで実験開始。

3. 割りばしにろ紙をはさむ。

4. プラスチックのコップに少しだけ水を入れる。

5. 割りばしに付けたろ紙をコップに入れる。

ここで注意したいこと。

水性カラーペンで線を引いた部分が水にドップリ浸かると、水の中にインクが流れていってしまいます。

水性カラーペンで線を引いた部分より下に、水がつくようにしましょう。

6. ろ紙に水が吸い上がるのを待つ。

20秒待つ…

40秒待つ…

1分くらい待ったら、こんな感じになりました。

ちなみに、黒の油性ペン（左）と黒の水性ペン（右）を比べたのが、下の写真です。

水性ペンだと、青、茶色、黄色などの色が現われました。

しかし、油性ペンでは黒のまま。

やはり、この実験では、油性ペンの色を分けることができない、ということがわかりますね。

いろいろな水性カラーペンで実験した結果がこちらです。

赤っぽい色はが下のほうに、青っぽい色が上のほうに出ているのがわかりますね。

緑と黒を同じ時間だけ水につけたところ、緑はどんどん色が上がっていきましたが、黒は下のほうで止まってしまいました。

また、灰色と黒は見た目はそんなに違いがない色だったのに、現れた色はこんなにも差があります。

moncana

同じ色のペンでもメーカーによって違いが出てくるので、いろんなメーカーのペンを比べてみるのも楽しいですよ。

どうして色が分かれるの？

産総研の「ペーパークロマトグラフィ―～神と水とで色を分ける～」解説が、小学生の子どもでも理解しやすいです。

インクに色をつけているのは色素という色のついた分子です。すごく小さいので目では見ることができません。色がちがうと、その形もちがっているのですが、もっと大切なことは、色がちがうと、紙や水との仲のよさもちがっているのです。色と水が仲良しだと水といっしょにどんどんながれて、紙の上のほうまでとどきます。では、紙と仲のいい色だとどうなるでしょう？じつは、紙にくっついてながれにくくなるのです。ゆっくり水にながされるので、紙のとちゅうまでしか行けません。