サインペンの色の分離


戻る     ペーパークロマトグラフィーで、サインペンの色を分析する            

準備するもの 透明なコップ(高さ10cmくらい)  吸い取り紙(コーヒーフィルター・キッチンペーパー 天ぷらしきし敷紙など)  水性サインペン


(1)吸い取り紙(幅1.5cm、長さ:コップの高さくらい)をコップの中につるす。

 吸い取り紙の上部を割り箸にはさんで、写真のようににつり下げ、吸い取り紙の下端がコップの底につくぐらいに調節する。
(2)吸い取り紙の下から2.5cmのところに、水性サインペンで点(スポット)を書く。
     (スポットの直径は3mmくらい。濃くしたいときは、乾いた上に塗ると良い)

(3)ガラスコップに水を1.5cmくらいの高さまで入れる。
       (スポットに水が触れてはいけない)

(4)割り箸をガラスコップの口に橋を渡す様に置いて、吸い取り紙をコップの中につるす。
(5)水が上がってきて、色が分離されていく。7分〜10分そのまま置いて観察する。
         (初めは急速に上がっていくが次第に遅くなる)

(6)7分から10分経ったら、吸い取り紙を引き上げて、アイロンで乾かす。
30秒後
5分後



なぜ色が分離される?

水性ペンの色素は水に溶けます。色素を溶かした水は紙の繊維による毛細管現象によって上昇していきます。色素は、種類によって、紙にくっつきやすいもの、くっつきにくいものがありますので、紙にくっつきやすいものは早く、くっつきにくいものは遅くに紙に固定されます。水への溶けやすさと紙へのくっつきやすさによって、色に分解されるのです。このようにして、混じり合ったもの(混合物といいます)を分離する方法をクロマトグラフィと言います

実験結果

<1>同じ黒色でも、メーカーによって分離される色が違う。
   
1.majic ラッションペン 2.TOMBO 3.Pentel
4.ZEBLA 5.Kuretake 6.PILPOT(耐水性)
7.PILOT(顔料) 8.MITUBISHI(顔料・耐水性)

(1) 3(Pentel社)と5(Kurtetake社)の水性ペン黒以外の色が混じり合っている。中でもKuretake社のものは、黒が使われていないで、シアン・マゼンタ・イエローの3原色を基本に作られているように見える。
(2) (2) 耐水性のものや顔料でできているものは、水にじみにくい。
(3) 同じ水性ペンでも、Pentel社とlKuretake社のものは水へのにじみが非常に大きい。

     固定相の違いによる、分離の違いはここをクリック

<2>寺西化学のラッションペンの各色の分離

 黒だけのようにに見えるが、わずかに赤系統の色が混じっているようだ。
 赤一色(マゼンタ系かな?
 赤(マゼンタ?)と黄色が混じり合っている。
 黄色一色
 シアンと緑
水色  シアン一色
 青一色
 マゼンタとシアン
 黒・赤(?)・黄色<
ピンク  ピンク一色
<3>同じ色でもメーカーが違うと・・・・

緑色に含まれる色素は、三社ともほぼ同じだが、茶色の違いが一番大きいようだ。
<4>同じ色でも展開剤が違うと・・・・ (サインペンは、majicラッションペンを使いました)
     展開剤・・・・水(W)  燃料用アルコール(A) の二つで実験してみました。

(1)現れる色は、展開剤が違っても同じである。

(2)展開剤が変わると現れる色の順番が変わるものがある。

 色の順番が変わるもの・・・・橙・茶
 色の順番が同じもの・・・・・・緑・紫

(3)黒はアルコールで、赤系統の色が見えている。

(4)黄色と茶色はアルコールより水によく溶ける。



ペーパークロマトグラフィーを使って、こんな模様をつくることもできます。

展開剤・・・・・水   固定相・・・・・コーヒフィルター
Kuretake社の茶色 Kuretake社の紫色 TOMBO社の紫とショコラ Kuretake社の緑と深緑


各社 水性ペン の クロマトグラム

展開剤・・・・・水   固定相・・・・・コーヒフィルター

「橙」「緑」「紫」「茶色」は2から3色の色素の混合物で、「赤」「黄」「青」は単色のものが多い。

詳しい解説はここをクリック

「黒」と「茶」の長時間展開結果はここをクリック

Kretake社

「CLEAN COLORU」 
majic ラッションペン
TOMBO社

「PLAY CCOLOR 2」


固定相(紙)の種類が変わると・・・・・・

紙の種類を変えてクロマトグラムを比べてみました。

  1.吸取紙(コクヨ:シム−1N)  2.コーヒーフィルター  3.ろ紙  4.油敷紙
TOMOBO社「茶」 Kuretake社「紫」 Kuretake社「茶」
(1)紙の種類によって固定される色の順番が異なる。

(2)吸取紙とコーヒーフィルターは色素が固定されやすく、ろ紙と油敷紙は固定されにくい。

(3)水が上がっていく速さ
                  
9cm上昇するのにかかる時間
コヒーフィルター ろ紙 吸取紙 油敷紙
約7分 約18分 約22分 約22分

(4)水の上昇の速さ と 色素の上昇の速さ 比べ
コーヒフィルター 水の上昇速度 が 色素の上昇速度より断然速い
ろ紙 水の上昇速度 が 色素の上昇速度より少し速い
吸取紙 水の上昇速度 と 色素の上昇速度は同じ
油敷紙 水の上昇速度 と 色素の上昇速度は同じ