ペーパー クロマト グラフィー と は。 夏休みの自由研究ペーパークロマトグラフィー分離の理由とまとめ方

化学【3分でわかる】クロマトグラフィーの種類と原理を実験例で解説

ペーパー クロマト グラフィー と は

原理 ペーパークロマトグラフィーとは、紙(ろ紙)と液体を使って水に溶ける物質(もの)を分離する方法です。 紙や布の端を水等の液体に浸けると、毛細管現象により液体が上に向かってしみこんでいきます。 水が昇っていく途中に水に溶ける物質(例:水性インク)があると、この「水の流れ」に乗って移動します。 普段使っている水性ペンには、水に溶ける色素が含まれています。 きれいな色を出すために、1つの色のペンに何種類かの色素が含まれていることがあります。 色素によって性質が異なり、「紙と仲が良い色素」や「水と仲が良い色素」があります。 紙と仲が良い色素はなかなか動かず、水と仲が良い色素は流れに乗って速く動くため、ペーパークロマトグラフィーで分離することができ、きれいな模様となります。 図1のように黒色の水性ペンの色素を分離すると、黒色の水性ペンには紫色や茶色、青色など複数の色素が含まれていることがわかります。 水性ペンのメーカーによっても、含まれている色素は異なります。 また、図2のように桃色(左)と緑色(右)の水性ペンを比べてみると、桃色の色素は紙と仲が良いのであまり移動しませんが、緑色のペンに含まれている緑色や水色の色素は、水と仲が良いため水と一緒に速く移動し、紙の上の方までいくことがわかります。

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ペーパークロマトグラフィー

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管理人の紙コンサルこと、べぎやすです。 今回は、クロマトグラフィーの 用紙は何がいいのかというお話。 管理人も子供の頃にやりました クロマトグラフィーの実験。 自由研究なんかには ちょうどいいんですよね。 サインペンとか、調味料とかが どんなふうに分離するのか。 身近なものでも色々やれば 結構面白いんですよね。 しかも、実験にかかる時間が短い。 いろいろ準備から始めても 1日あれば出来ますからね~ 飽きっぽい子供にはいいです。 キャリアーと言っても吸い上げる 水とかアルコールですけど こういうのも色々な液体で やってみると面白いでしょうね。 ジュースだと液体自体の成分が 分離してしまうでしょうけど それはそれで子供の自由研究らしくて 良いのかも知れません。 醤油やポン酢がメーカーで違うとか 粉末のだしを水に溶かして クロマトグラフィーやったら いろんな成分に分離するとか。 実際にその成分が何なのかは 分からないにしても何種類に 分離するとかそういうのを 調べても面白いでしょう。 クロマト自体は簡単ですし 時間もかかりませんから アイデア次第で色々楽しい 自由研究になると思います。 それはそうとして。 ではそのクロマトグラフィーに使う 用紙は何が良いのか? ということで。 この記事では、クロマトグラフィーの 用紙は何がいいのかについて 管理人なりに調べたことを お伝えしたいと思います。 クロマトグラフィーの用紙にはコーヒーフィルターが使える そもそもクロマトグラフィーの 用紙はろ紙になります。 だから水などの液体を吸い上げる ものなら何でも良いんですね。 ただ、紙としては薬品が使われている コート紙などは使いにくいです。 塗工薬品の影響が出ますから。 それとサイズが効いて水がにじまない ノートなどは使いにくいでしょう。 それから、米坪や紙厚が 均一でないとムラになりやすい。 実際には実験用のクロマトグラフィー用の ろ紙が市販されていますから それを購入して使用するのが 確実といえば確実です。 文具店などになければ 通販で容易に入手できます。 ただそれでは面白くないかなと。 それで代替品として使えそうなのが コーヒーフィルターですね。 これならそんなに値段もしないし 手軽に入手も出来ます。 短冊にするとかが手間ですが 子供の自由研究ならいいかなと。 他にも似たようなものとしては 画用紙、万年筆インクの吸い取り紙 奉書紙など、ろ紙的な感じのものは 使えると思いますが値段が高い。 それなら短冊のクロマトろ紙のほうが かえって安く付くかも知れません。 100枚で2000円程度ですからね。 まあ、すでにそういうのが 自宅にあるなら別ですが。 コーヒーフィルターの場合は 漂白した白い物が必要ですが 100枚で200円程度のようですから この方が使いやすいかなと。 逆に、ペーパータオルとか 吸水する紙を集めて クロマトの紙として使えるかどうか というのをやってもいいかも。 それはそれで自由研究的な 感じもしますからね。 管理人は代替品にコーヒー フィルターを提案しましたが、 正直言うと手軽に実験をするなら クロマト用のろ紙を使う方がいい。 あんまりややこしいことを 考えなくてもいいので。 まあ、このへんはどの程度の 自由研究をするのかによりますが。 クロマトグラフィーの種類について ここからは余談です。 ペーパークロマトグラフィーは理科の 実験でやった人も多いと思います。 特にペーパークロマトは 実験が簡単ですからね。 実はクロマトグラフィー、 結構種類があるようです。 管理人は全部は知りませんでした。 名前だけあげるとこんな感じ。 ペーパークロマトグラフィー• 薄層クロマトグラフィー• ガスクロマトグラフィー• 液体クロマトグラフィー• カラムクロマトグラフィー• 超臨界流体クロマトグラフィー• イオンクロマトグラフィー• アフィニティークロマトグラフィー• フラッシュクロマトグラフィー という感じ。 管理人が知っているのはこの中では ペーパークロマト、薄層クロマト、 カラムクロマトの一種としての GPC(ゲルパーミネーションクロマト)。 これらは学生のときに実験で 使ったことがあります。 名前だけ知っているのが、 ガスクロ、液クロ。 管理人が学生のときに実際に よく使っていたのはGPCですが これはポリマーの分子量測定に 必要だったので使ってました。 一応はポリマーの分子の大きさの 違いで出てくる時間が違うので 分子量の測定ができるのだと 教わってましたがよく分かりません。 機器分析の場合は原理が不明でも やり方さえ間違えなければ結果が出ます。 だからこの結果が出たから これでいいだろうという感じで データを取ってたんですがそれでは ただの作業員なんですよね。 研究者としてはよくなかったなと。 今となってはそんな機械を見ることも ないでしょうけどもうちょっと よく見て勉強しておけば よかったかも、とは思います。 スポンサーリンク 管理人のまとめ 今回は、クロマトグラフィーの用紙は 何がいいのかというお話でした。 結論から言うと、コーヒー フィルターが使えそうです。 未晒の茶色じゃなくて白いやつ。 ただ、正直言うとクロマト用の ろ紙はそんなに高くない。 だから普通に通販で買っても いいんじゃないかなと思います。 コーヒーフィルター以外の代替品は 画用紙とか奉書紙とか吸い取り紙とか 一応色々あるんですけど これらはかえって高くつきます。 家にあるならいいんですが わざわざ購入するのはどうかなと。 現実的にはクロマト用の実験キットが 市販されてますからそれだとお手軽。 実験道具で悩むより何をクロマトで 分析するか悩むほうがいいのかも。 このあたりはポリシーかも知れませんが。 この記事が、クロマトグラフィーの用紙を 考えるときの参考になればと思います。 自由研究、楽しくやりましょうね!.

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教育用 Educationシリーズ「カラムクロマトグラフィー実験キット-光合成色素分離-」|【常用試薬・ラボウェア】製品情報|試薬

ペーパー クロマト グラフィー と は

水性ペンで文字を書いた時に、にじんでしまったり、紙の裏側に染みてしまったり、そんな経験はありませんか?また、にじんだ色をよく見てみると、黒色のペンで書いたのに、にじんでいる部分がうっすらと青っぽく見えたりしたことはないでしょうか。 実は、インクは1色に見えたとしてもいくつかの色が混ざって作られていることがあります。 今回は、ご家庭にある道具であっという間に科学実験ができてしまう、ペーパークロマトグラフィーのご紹介をします。 目次 ペーパークロマトグラフィーの基礎知識 ペーパークロマトグラフィーとは ペーパークロマトグラフィー(paper chromatography)は、紙と水やアルコールなどの液体溶媒を使って簡単にできるクロマトグラフィーの一種です。 クロマトグラフィーとは クロマトグラフィー chromatography とは、混合物を分離させる仕組みのことです。 ロシアの植物学者が、植物の色素を分離しようとしてこの方法を発見しました。 自然界に存在する物質のほとんどは混合物となっていて、そのままでは物質に含まれる成分それぞれについての固有の特徴や性質を知ることができません。 そこで、何らかの仕組みを使って混合物を純粋な物質に分離する必要があったのです。 クロマトグラフィーは、今から100年以上前に発見された分離方法ですが、今でも化学、医学、薬学など幅広い分野で活用されていて、私たちの生活に役立てられています。 ペーパークロマトグラフィーの他にも、分離に使う物質などによって、ガスクロマトグラフィーや薄層クロマトグラフィーなど、さまざまな種類のクロマトグラフィーがあります。 色が分離する仕組み 今回のペーパークロマトグラフィーの実験では、水性ペンのインクを分離させてみます。 なぜインクが分離するのでしょうか? クロマトグラフィーでは、「固定相」と「移動相」という2つの相の中を、試料(混合物)が移動して分離されます。 ペーパークロマトグラフィーの場合には、紙が固定相、水が移動相、水性ペンのインクが試料です。 紙を水に入れると、水は紙繊維の間を毛細管現象によって上昇していきますが、この時に溶媒となる水に溶けだしたインクは溶液となって一緒に移動していきます。 ところが、インクに含まれている色素は、それぞれの色素によって水との仲の良さである親水性が違っています。 親水性が良い色素は水によく溶けて紙繊維を上昇しやすいのですが、親水性の悪い色素は水に溶けにくいために紙繊維に吸着されやすく、徐々に上昇しなくなって取り残されます。 つまり、色素の種類によって上昇する高さが異なるため、色が分離されるのです。 実験に必要なもの ・コーヒーフィルター(白いもの・2~4人用)数枚 ・半紙や画用紙、コピー用紙、ろ紙などの紙を数種類 ・透明のコップ(プラスチックカップでもOK) ・割りばし(割れていないもの) ・水性ペン数本 ・油性ペン数本 ・はさみ ・水 ・消毒用アルコール ・除光液 ペーパークロマトグラフィーを使った実験の手順 ではさっそく実験をしていきましょう。 いくつかのパターンをご紹介していきます。 どの色が何色と何色で作られていましたか?結果を写真に撮ってまとめると、わかりやすいですよ。 (実験2)同じ色でもメーカーが違うと分離の結果は変わるか? 同じ色のペンでも、メーカーを変えると結果に変化があるかどうかを実験してみましょう。 メーカーによって、同じ色であっても含まれている色素の種類や数が違っていることがわかります。 また、色素が上昇する高さや、色のにじみ方には違いがないかを確認してみましょう。 (実験3)同じ水性ペンは同じ結果になる? 同じ水性ペンを使い、コーヒーフィルターにつけるしるしの大きさも同じようにして実験をした場合、結果が毎回同じになるかどうか確認してみましょう。 ほぼ同じ条件で実験をしたのであれば、同じような高さまで水は上昇し、分離する色の数や種類も同じになるはずです。 (実験4)展開溶媒の種類を変えるとどうなるのか 移動相となる液体の種類を変えてみたらどうなるでしょうか?水の代わりに消毒用アルコールを溶媒として使い、水の場合と違いがあるかどうかを確認します。 手順 1.透明なコップを2つ用意し、片方には水、もう片方には消毒用アルコールを高さ2cmくらいになるまで入れる 2.短冊状にしたコーヒーフィルターの下から2cm場所に、水性ペンでしるしをつける 3.(2)のものを、実験する色やメーカーごとに2枚ずつ用意し、割りばしに挟む 4.(3)の割りばしを、水の入ったコップと消毒用アルコールの入ったコップそれぞれの上に置き、コーヒーフィルターの端を静かに水につける 同じ色で同じメーカーの水性ペンを使っているのに、水が上昇する速さや分離する色素の数、色素の発色する順番が異なっていることがわかります。 インクに含まれている色素は、液体の種類によって溶けやすさが違っています。 そのため、水とアルコールとで比べると、紙繊維に吸着しやすい色素が変わってくるのです。 (実験5)紙の種類を変えるとどうなるのか 固定相となる紙の種類を変えてみたらどうなるでしょうか?種類の異なる紙をコーヒーフィルターと同じ形に切って用意し、同じ水性ペンを使って実験してみましょう。 水が上昇する速さや色素の数に違いがないかを確認してみましょう。 水を吸いにくい種類の紙を使った場合には、紙繊維の中を水が上昇しにくいため、色素が分離しにくいことがわかります。 (実験6)油性ペンの色素は分離できる? これまでは、水性ペンを使ってペーパークロマトグラフィーの実験をしてきましたが、油性ペンの色素も分離してみましょう。 そのために、水の代わりに除光液を使って実験をします。 (実験4)と同じように、水と除光液の2種類の溶液を入れたコップを用意して実験をします。 油性ペンの色素は分離できたでしょうか?どんな色素に分離できたのかを確認してみましょう。 ペーパークロマトグラフィーの仕組みがわかるおすすめ動画 今回の実験の概要がわかりやすい動画をご紹介します。 手順や必要な道具について見ておくとわかりやすく、実験をスムーズに進めやすいです。 また、動画を先に見ることによって実験への興味がわき、飽きずに実験を進めやすくなります。 この記事では、ご家庭にある道具で簡単に、すぐにできてしまうペーパークロマトグラフィーの実験方法をご紹介しました。 使う溶媒や紙の種類を変えることによって、実験のバリエーションも豊かになります。 紙の形や水性ペンでの色の付け方を工夫すれば、工作アートにもなりますので、「どんな紙を使ったらどんな模様ができるかな?」と予想しながら実験をすると楽しく進められます。 また、中学生のお子さんであれば、液体を吸い上げる速度の違いと液体の粘度の違いや紙繊維の密度の違いに着目して実験内容を変えてみてもよいでしょう。 ぜひ夏休みの自由研究として取り組んでみてくださいね。 参照: 国立研究開発法人産業技術総合研究所『ドリームラボ科学実験コーナー ペーパークロマトグラフィー』 西川計測 株式会社 『分析基礎知識 クロマトグラフィーとは?』 一関工業高等専門学校『創成化学工学実験 ~平成30年度~ 10班 ペーパークロマトグラフィー』.

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