(1) 선행 연구
-크로마토그래피: 색소 물질을 흡착제에 의하여 분리하는 방법으로 색층 분석이라고도 부른다. 크로마토그래피에는 종이 크로마토그래피, 얇은 막 크로마토그래피, 관 크로마토그래피 등이 있다. 먼저, 종이 크로마토그래피는 거름종이를 이용하며, 얇은 막 크로마토그래피는 알루미나(Alumina)나 고체의 고운 가루를 유리판에 얇게 입혀서 사용하였다. 관 크로마토그래피는 유리관 속에 알루미나를 채우고, 그 속을 분리하고자 하는 성분과 용매를 통과시켜서 혼합물을 분리하였다. 크로마토그래피의 응용은 지난 40년 동안 폭발적으로 발전하였는데, 그 이유는 여러 가지 새로운 크로마토그래피법이 개발되었을 뿐 아니라 복잡한 혼합물을 분리하는 데 이 방법이 필요하였기 때문이다. 이 크로마토그래피를 이용한 연구로 많은 과학자들이 노벨상을 받았다. 현재 크로마토그래피는 지방, 금속 이온, 혈액, 소화 효소, 비타민, 당분 등을 분리하거나 확인하는 데 이용된다.
(2) 탐구 과정
시금치 색소 분리 실험도 위와 같은 원리를 이용한 것이다. 실험 과정을 알아보자.
1) 시금치 잎을 잘게 잘라 막자사발에 넣고 아세톤 2~3방울을 떨어뜨린 후 잘 찧어 즙을 낸다.
2) 거름종이의 끝에서 2cm 올라온 곳에 연필로 선을 긋고, 이쑤시개에 시금치 즙을 묻혀 선 중간에 찍는다.
3) 아세톤을 시금치 즙이 묻은 부분이 닿지 않을 정도로 시험관에 붓는다.
4) 거름종이를 시험관에 넣고 관찰한다.
(3) 결론
시금치 즙을 만들어 크로마토그래피 장치를 통과시키면 서서히 색의 분리가 일어나게 된다. 이때 각 색소의 분리가 일어나는 이유는 각 색소가 이동해 갈 때 그 속도에 차이가 생기기 때문이다. 또한 이와 같은 속도 차이가 생기는 가장 큰 이유는 각 색소가 전개 용매(이동상)에 녹는 용해도의 차이 때문이다. 즉 용해도가 큰 색소일수록 용매를 따라 더 빨리 이동하고, 용해도가 작은 색소일수록 더 느리게 이동한다. 이러한 차이 때문에 각 색소의 분리가 일어나게 된다.