ペーパークロマトグラフィー

2013年 慶應中等部の問題です。


フェルトペンやボールペンに使われるインクには、水に溶けやすい水性インクと水に溶けにくく油類に溶けやすい油性インクがあります。また、それぞれのインクには様々な色素が使われています。これらのインクをろ紙の端から数cmのところにしみ込ませ、その端をガラス容器に少量入れた液体に浸すと、液体がろ紙にしみ込みながら上がっていき、液体の上昇とともにインクの含んでいる色素が移動していく(展開という)のを観察できます。このとき、色の上がる速さは、その色素の、用いた液体(展開液)への溶けやすさやろ紙との結びつきやすさによって変わることが知られていて、この方法で色素の種類を調べたり、混ざっている色素を分けたりすることができます。このような実験方法をペーパークロマトグラフィーといいます。この方法を用いた次の実験1、2の結果を参考にして、あとの問いに答えなさい。

〔実験1〕展開液として、水、液体A、液体Bを用いて、赤色のインク(ア)~(エ)を展開させたところ、下の図のような結果になった。(×はインクをつけた位置、点線は展開液の上がった位置を示す。)

                                        
〔実験2〕展開液として、液体A、B、C、Dのうちの2種類を用いて、次の手順で、緑色、紫色、茶色の油性インクをそれぞれ展開したところ、次の図1~3のようになった。

(1)赤色のインク(ア)と(イ)の説明として、正しいものを次の中から選びなさい。
1(ア)は水性インクで、(イ)は油性インク
2(ア)は油性インクで、(イ)は水性インク
3(ア)も(イ)も水性インク
4(ア)も(イ)も油性インク

(2)赤色のインク(ウ)と(エ)を水を用いて展開したときの様子を下の1~4の中からそれぞれ選びなさい。

(3)【1】~【3】に示す2種類の色のインクに共通して含まれる色素の色を次の中からそれぞれ選びなさい。

    【1】緑色と紫色 【2】緑色と茶色  【3】紫色と茶色

 1 赤   2 青   3 黄   4 ピンク  5 オレンジ

(4)緑色、紫色、茶色のインクに含まれる色素のうち、液体Bに最も溶けやすい色素の色を次の中から選びなさい。

 1 青   2 黄   3 紫   4 茶   5 ピンク


(1)実験1で水の結果からアは展開しているのに対してイは展開していません。
したがってアは水に溶ける性質をもち、イはそうではないことがわかります。
(答え)1

(2)ウとエは水での展開をしていません。したがって水で展開したアとイの性質と似ているかどうかで考えればいいことになります。
液体A、Bの展開を通じてアはエと似ていて、イはウと似ていることがわかります。
したがってウは水では展開しないので、1、エは展開するので4ということになるでしょう。3は途中が切れているので、展開の性質が違います。
(答え)ウ 1 エ 4

(3)緑色の展開の結果は図1より青と黄色です。 紫色は図2より紫とピンクと青が入っています。また茶色は図3から茶色とピンクと黄色が入っています。

したがって緑と紫に共通しているのは青。

緑と茶色に共通しているのは黄色。

紫と茶色に共通しているのはピンク。

(答え)【1】 2 【2】 3 【3】 4

(4)液体Bは図1から図3では左から右に展開しています。
右側に広がった黄色とピンクですが、より右側に行ったのは黄色ですから、黄色が一番とけやすいことがわかります。
(答え)2


問題自身は実験内容と結果を良く読めば、わかるものでしょう。
大事なことは、「これは習ってない」などと考えないことです。実際に意外な問題が出題されることはあるが、当然、それは受験生であれば解ける、と考えて出題しているわけだから、あわてない。じっくり問題と向き合う姿勢を鍛えていきましょう。

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