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ちゃみ:運営者
おもちゃクリエイター・ベネッセ幼児教材アンバサダー・明治クラフトアンバサダー

学力だけじゃなく本当の賢さが求められる時代が到来!
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ペーパークロマトグラフィーのやり方を解説!簡単おうち実験で、色の原理を学ぼう

ペーパークロマトグラフィーのやり方を解説!簡単おうち実験で、色の原理を学ぼう

ペンで色を付けたところから、だんだん不思議な模様が浮かび上がってくる!

この記事では「ペーパークロマトグラフィー」のやり方を解説します。

お絵描きするとき色を混ぜることはよくあっても、分離させることってなかなかできないですよね。

そこで、簡単に色の分離の実験(クロマトグラフィー)をしてみましょう。

ペンの顔料を分離し、各色がどのように作成されたか観察します。

おうちにあるものや手に入りやすい材料で取り組みやすく、自由研究のテーマとしてもうってつけ!

ちゃみ

幼児でもできるので、ぜひ取り組んでみてください!

目次
この記事の著者
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ちゃみ

ちゃみ( インスタ @charmytoko

元教師。Instagramフォロワー10万人の知育おもちゃクリエイターママ。
ベネッセ幼児教材公式アンバサダー&明治クラフトアンバサダー。
子どもの発達をバッチリ研究しています。

ペーパークロマトグラフィーの原理とは?

黒のインクを使ったペーパークロマトグラフィー
ペーパークロマトグラフィー実験のやり方

ペーパークロマトグラフィーは、紙と液体を使って水に溶けるものを分離する方法。

環境分析などにも用いられる方法で、汚染された土壌で育った草花の汁を調べることで、汚染物質や量が測定できるそうですよ。

今回は、水性ペンの色素を分ける体験をします。

ペンの色は単一ではなく、実は複数の色素が混ざり合ってできているのをご存知ですか?

ペンで色を付けた用紙に水が浸透すると、インクも一緒に運びます。
その過程でさまざまな場所に定着し、どの色素が含まれているのか目に見えてわかるようになっています。

ペーパークロマトグラフィーで色素を分けることで、各色がどのように作られているかがわかりますし、できた色鮮やかな模様は美しい作品にもなるんです。

ペーパークロマトグラフィーの原理とは?

ペーパークロマトグラフィー実験で用意するもの

ペーパークロマトグラフィー実験で用意するもの
  • 水性ペン
  • コーヒーフィルター(100円ショップにあり)
  • ペットボトルキャップ
  • はさみ
  • コンパス(あれば)/鉛筆
  • キッチンペーパー

後で花の形にするには、モールも用意してください。

水性ペンは、ご自宅にあるもので大丈夫です。
同じ色でもメーカーによって顔料がちがうことがあるので、複数メーカーあると比べて楽しめます。

我が家は子ども向け画材ブランド「BIC Kids」のカラーペンを使いました!
Instagramで紹介したところ、たくさんの反響をいただき……安いのに発色も良くキャップをなくさない仕組みがほんとうにおすすめです。

コーヒーフィルターは無漂泊の茶色いものではなく、白く漂白されたものを使います。

ペットボトルキャップがない場合は、小さめのコップで代用できます。

キッチンペーパーは、水にぬれた用紙を乾かすときに下に敷く用。
コピー用紙などでもOK。

あとは、水を使うので、心配であればふきんなどを用意してください。

ペーパークロマトグラフィー実験の手順

では、実際に実験をしてみましょう!
次の手順で行います。

  1. 用紙を切る
  2. 用紙を折る
  3. 水性ペンで点を描く
  4. 水を吸わせる
  5. 乾かす
STEP
用紙を切る
用紙を切る

コーヒーフィルターの中心(平らなところ)に7cmくらいの円を描きます。
コンパスがあれば便利ですが、7cmくらいの大きさの丸いもので型を取るのでもOK。

ちいくまちゃん

コップの底などが使えるかもね!

線に沿って切り取ると、ペーパークロマトグラフィー用紙が2枚できます。

STEP
用紙を折る

STEP1で作った丸い用紙を折ります。
ひだ折り(段々)にするのですが、こうすることでペンで印がつけやすくなり、水が通りやすくもなります。

▼折り方動画はこちらの画像をスライドしてご覧ください。

STEP
水性ペンで点を描く
水性ペンで点を描く

水性ペンで点を描きます。
中心から1cm以上離してください。

ちいくまちゃん

最初は点で、実験が終わったら模様を描いてやってみるのも楽しいよ!

黒や茶色を選ぶと、結果に驚くはず!

STEP
水を吸わせる

ペットボトルキャップに水を入れ、ペンで点をつけた用紙の中心を水に浸けます。
色の点が水面より上にくるようにしてください。

水を吸わせる2
水を吸わせる3

水が上がっていく様子を確認しましょう。

STEP
乾かす

用紙全体が濡れて色が出たらペットボトルキャップから取り、キッチンペーパーの上などで乾かします。

用紙を乾かす

別の色で繰り返し実験します。

用紙を大きな紙に貼ってラミネートしておくと、保管もできます。

さらに実験&観察してみよう

黒や茶色のペンをたくさん使って比べよう

実験によって、黒には紫、緑、青など複数の色素が含まれていることがわかりましたね。
メーカーによって含まれている色素がちがうので、いろんなメーカーのペンで実験して比べてみましょう!

ちいくまちゃん

黒や茶色みたいな濃い色で試すといいよ!

どの色素がよく移動するか比べよう

インクの色素のちがい

観察すると、色素によって中心からあまり動かないものと端まで移動するものがあることに気が付くはず。

ちいくまちゃん

ピンクはあんまり動いていないような……
緑や水色は端まで移動しているね!

どれがよく移動するか比べてみるのも楽しいですね!

油性ペンでも試してみよう

油性ペンを使用するとどうなるでしょうか?

油性ペンの色素は水に溶けないので、消毒用アルコールを中心に垂らして、どうなるかを確認します。

ペーパークロマトグラフィーのアレンジ例

ペーパークロマトグラフィー作品飾り

実験後、工作も楽しめます。

用紙の中心に切り込みを入れ、モールを通し先を丸めれば……
お花の完成!

ペーパークロマトグラフィーのアレンジ例

また、真ん中をしぼってモールで結べば、ちょうちょのようにもできます。

Chromatography-Butterflies
出典:http://smallscience.club/

後ろに紙で作った葉っぱを貼れば、アサガオのようにも見えますね!

ペーパークロマトグラフィーのやり方まとめ

ペーパークロマトグラフィー実験結果

ペーパークロマトグラフィーはおうちで簡単に、子どもでも楽しめるのが良いところ。

ペンで色を付けた紙に水を吸わせるだけなのに、模様ができて子どもたちは興味津々!

ちいくまちゃん

科学×芸術のハーモニー!

ちゃみ

自由研究のネタとしても向くので、ぜひやってみてくださいね。

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