テーマ：ペーパークロマトグラフィー

　今回は、ペーパークロマトグラフィーによる光合成色素の分離をテーマにしました。
　この実験は、Ｒｆ値を生徒に求めさせるものの、資料にあるＲｆとなかなか一致しない実験でした。
　専門家に伺っても、Ｒｆ値はもともとそれ程正確なものではないのだと言うことでした。
　　Ｒｆ値が変化する要因には様々なものがあるようですが、今回は、試料の濃さについて注目してみました。
　その結果、試料の濃度をうまく調節すれば、Ｒｆ値を資料と一致させることができることがわかりました。

［試料の抽出］
材料…シソ　　抽出液…アセトン
１．シソ２枚を乳鉢・乳棒でよくすりつぶし、さらにシリカゲルを入れてすりつぶすと、水分が脱けてパウダー状になる。
　（シリカゲルを入れる方法の出典がわからなくなってしまいました。どなたかご存じでしたら教えてください。）



２．アセトンを入れて、よく混ぜ、ろ過して試料とする。



［ペーパークロマトグラフィー］
　キャピラリー（ガラスの細い管）を使って、帯状のろ紙にプロットする。
　１回１回、ドライヤーでよく乾かしながら行った。


　このとき、実験書には「できるだけ濃く」と書いてあるものが多いし、今までは我々もそう思っていたので、濃くしてやってみた。
その結果、分離の悪いものとなった。


　更に、濃くしてやってみると、

全く分離しないものとなった。

この結果から、Ｒｆ値が資料と異なるのは、試料が濃すぎるからではないかと考え、試料の濃さを変えて試してみることにした。


［試料の濃度によるＲｆ値の変化］
スポッティングする回数を変えて、Ｒｆ値がどうなるか試してみた。


展開中


結果（別々に撮影したものを集めたので、それぞれサイズが若干異なります）


Ｒｆ値を計算してグラフにしてみました。

スポッティングの回数が増えれば増えるほど（試料の濃さが濃くなるほど）Ｒｆ値が大きくなることがわかりました。

試料の濃さをスポッティングの回数で変えました。
もしかして、スポッティングという操作そのものに起因するのではないかという、疑念を解消するために、試料の濃度が同じならスポッティングの回数には関係ないこと和確かめました。



濃度が同じであれば、スポッティングの回数とＲｆ値は関係ないようです。


［水分量がＲｆ値に影響を与えるかどうかの検討］
よく「水分が多いと分離がうまくいかない」ということをよく耳にしました。
そこで、シリカゲルによる脱水や、ドライヤーによる感想などを行わなければどうなるかを試してみた。
その結果は下のグラフの通り。

この結果を考えると、シリカゲルもドライヤーも使って脱水したものと、両者を使わずに水分が残っていると考えられるものについて、それ程の差はない。
水分の量が問題だと言うことでは無さそうです。

［材料をいろいろ試してみた］
　シソ以外の材料を試してみました。
１．抹茶
　もともと粉末なので、抽出は簡単でしたが、カロチノイドが今ひとつはっきりしませんでした。




２．海苔
　刻み海苔を一度水でふやかしてからシリカゲルで脱水して、アセトンで抽出しました。


海苔は、紅藻なので、クロロフィルｂが無い


３．赤シソ
　赤シソは葉の色が赤いのですが、通常の緑色植物だと言うことが確認できて良い材料です。





［感想］

　ペーパークロマトグラフィーによる光合成色素の分離の実験は、Ｒｆ値が思うようにならないのが気になっていました。
しかし、今回の実験で試料の濃度をうまく調節すれば、資料と同じようなＲｆ値にすることが可能だと言うことがわかりました。
多くの実験書には「できるだけ濃く」と書いてあるのですが、試料を濃くすることは分離を悪くするのだと言うこともわかりました。
実際に生徒実験では、一定の割合でうまく分離しない斑があり、どうしてなのか不思議に思っていましたが、教師の指示をしっかり実行して、濃くした斑は失敗していたのだと言うこともわかりました。つまり、面倒くさがった斑が成功するという皮肉な結果だったわけです。

よく知られた実験でも、まだまだ検討する余地があるんだと言うことがよくわかりました。