🧫 크로마토그래피 색소 간의 이동거리가 다른 이유
종이 크로마토그래피 실험을 해보면, 같은 잉크에서 여러 색이 분리되어 올라오는 걸 볼 수 있죠. 그런데 색소마다 이동거리가 다릅니다. 어떤 건 끝까지 올라가고, 어떤 건 중간쯤에서 멈춰요. 이게 단순히 ‘운빨’이 아니라 명확한 과학적 이유가 있습니다.
디시인사이드 과학갤이나 네이버 과학 공부방 카페에서도 이 주제는 자주 언급됩니다. “같은 펜으로 했는데 왜 색이 다르게 올라오냐”는 질문이 매년 반복될 정도예요.
저도 예전에 친구랑 잉크 분리 실험을 하다가, 파란색이 유독 위로 멀리 가는 걸 보고 ‘이거 이상하다’ 싶어서 찾아본 적이 있습니다. 알고 보니 그게 **극성과 용해도 차이** 때문이더라고요.
🎨 1️⃣ 색소의 극성 차이
크로마토그래피의 핵심은 ‘누가 종이에 잘 달라붙느냐, 용매에 잘 녹느냐’입니다. 종이는 극성이 큰 물질이라서 물과 잘 섞이는 성질(극성)을 가진 색소는 종이에 더 잘 붙고 이동이 느려요. 반면, 비극성 색소는 종이보다 용매를 더 좋아해서 멀리 이동합니다.
즉, 극성이 작을수록 용매와 더 친해서 멀리 간다 — 이게 가장 중요한 포인트입니다.
💧 2️⃣ 용매와 색소의 친화력
디시 화학갤에서도 많이 언급되듯, 같은 색소라도 용매가 다르면 이동거리가 달라집니다. 예를 들어 물을 용매로 쓰면 극성 색소가 잘 올라가고, 에탄올이나 아세톤을 쓰면 오히려 비극성 색소가 더 멀리 이동하죠.
이건 색소가 “나 이 용매랑 잘 맞아” 하는 정도, 즉 친화력(용해도)의 차이 때문입니다.
🧬 3️⃣ 분자 크기와 무게
색소의 분자 구조나 크기도 이동거리 차이에 큰 영향을 줍니다. 분자가 크고 무거운 색소는 종이의 미세한 섬유 틈을 통과하기 어려워 천천히 이동하고, 작은 분자는 빠르게 이동하죠.
쉽게 말해, 좁은 복도를 달릴 때 큰 덩치보단 작은 사람이 더 빨리 지나가는 것과 비슷한 원리예요.
🧲 4️⃣ 색소 간 상호작용
색소가 여러 개 섞여 있으면 서로 간섭하기도 합니다. 비슷한 성질을 가진 색소끼리는 함께 이동하거나, 서로 끌어당겨 속도가 달라질 수 있죠. 그래서 같은 펜 잉크라도 환경이나 농도에 따라 이동 패턴이 살짝 다르게 나타납니다.
이 부분은 네이버 과학실험 카페에서도 실험 사진과 함께 자주 공유되는 팁이에요.
🤔 FAQ (자주 묻는 질문)
❓ 왜 색소마다 전개율(Rf)이 다르죠?
👉 각 색소의 극성, 분자 크기, 용매에 대한 친화력이 달라서입니다. 쉽게 말해, 용매를 더 좋아하는 색소가 더 멀리 갑니다.
❓ 같은 색인데 이동거리가 다르면 실험이 잘못된 건가요?
👉 아닙니다. 같은 색소처럼 보여도 실제로는 여러 색소가 섞여 있을 가능성이 높아요. 특히 초록색 잉크는 파랑과 노랑이 섞인 경우가 많습니다.
❓ 온도나 습도도 영향을 줄까요?
👉 네. 종이가 젖어 있거나 실내 습도가 높으면 색소가 잘 퍼지지 않습니다. 온도나 공기 흐름도 실험 결과에 영향을 줍니다.
🏁 결론
결국 크로마토그래피에서 색소마다 이동거리가 다른 이유는 **극성, 용해도, 분자 크기, 상호작용** 때문입니다. 이 실험은 단순히 예쁜 색을 보는 걸 넘어서, 분자의 성질 차이를 눈으로 직접 관찰할 수 있는 대표적인 화학 원리 실험이에요.
👉 다음에 실험할 때는 색이 얼마나 멀리 갔는지보다 ‘왜 이 색이 이렇게 움직였을까’를 떠올려 보세요. 그게 바로 과학적 사고의 시작입니다.
🌐 참고할만한 사이트 〉〉
- Wikipedia - Paper Chromatography
- Britannica - Chromatography Overview
- Chem LibreTexts - Chromatography Explained
- National Geographic - Chromatography
🔍 더 알아보기 〉〉
