Farben trennen: Chromatografie
Mit Wasser lüften wir das Geheimnis schwarzer Stifte.
Mithilfe der Chromatographie – einer Technik, die die Kapillarwirkung nutzt, um verschiedene Farben unterschiedlich schnell zu trennen – bringt ihr die geheimen Farben zum Vorschein, die in schwarzen Stiften stecken.
Unterthema

Werkzeuge und Materialien
- Saugfähiges Papier, z. B. Kaffeefilter oder Küchenpapier
- Schere
- Schwarzer Filzstift auf Wasserbasis
- Wasser
- Becher
- Optional: andere Filzstifte auf Wasserbasis, wasserfester schwarzer Filzstift, Isopropylalkohol

Vorbereitung
- Schneide einen etwa 5 cm breiten und 15 cm langen Streifen aus Kaffeefilter oder Küchenpapier zurecht.
- Zeichne mit dem schwarzen, wasserlöslichen Filzstift eine Linie über die gesamte Breite des Streifens. Die Linie sollte im Abstand von etwa 2,5 cm parallel zur Unterkante des Streifens verlaufen und nicht ganz zu den Rändern durchgezogen sein.
- Giesse etwa 2 cm Wasser in den Becher.
- Stecke das untere Ende des Papierstreifens mit der schwarzen Markierung in den Becher und falte das obere Ende über den Becherrand, damit der Streifen nicht hineinfällt. Achte darauf, dass sich die Unterkante des Streifens im Wasser befindet, nicht aber die schwarze Linie (siehe Foto).

Was tun und beobachten?
Beobachte, wie das Wasser am Papier hochläuft. Was passiert, wenn das Wasser die schwarze Linie erreicht?
Lass das Papier so lange im Wasser, bis die Farben den oberen Rand erreicht haben. Wie viele Farben siehst du?
Wiederhole das Experiment mit anderen wasserlöslichen Filzstiften.
Was passiert da?
Die meisten wasserlöslichen Filzstifte verwenden Tinte, die aus Farbpigmenten und Wasser besteht. Wenn man damit auf einen trockenen Kaffeefilter schreibt, überträgt das Wasser in der Tinte das Pigment auf das Papier. Wenn die Tinte trocknet, bleibt das Pigment auf dem Papier zurück.
Taucht man einen beschrifteten Papierstreifen in Wasser, wandert das Wasser aufgrund der Kapillarwirkung das Papier hinauf. Kommt das Wasser mit den getrockneten Farbpigmenten in Berührung, lösen sie sich auf und werden mit dem Wasser transportiert. Unterschiedliche Farbpigmente werden unterschiedlich schnell transportiert: Einige wandern weiter und schneller als andere. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Pigmente bewegen, hängt von der Grösse der Moleküle ab und davon, wie stark sie vom Papier angezogen werden. Da das Wasser die verschiedenen Pigmente unterschiedlich schnell transportiert, werden die unterschiedlichen Farben der schwarzen Tinte , die zu ihrer Herstellung gemischt wurden, voneinander getrennt. Diese Technik nennt man Chromatographie.