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管理人の紙コンサルこと、べぎやすです。
今回は、紙のあぶり出しで果物の果汁や
砂糖水で家庭で簡単に楽しめるというお話。
紙のあぶり出しってなつかしいですね～
管理人、子供の頃にやったことがあります。
火を使う遊びなので子供だけでは
できなかったんですけど。
紙にみかんの汁で文字を書いて
火であぶったら文字が出てくる。
不思議でしたね～
ただ、当時はただ不思議だ面白いと
言うだけで理由は知りませんでした。
今思えばあれを夏休みの自由研究とか
そういうのにすればよかったのかなと。
でも当時はそんな考えなかった。
今みたいに簡単にネットで
調べることもできないし。
まあ、子供が面白がって遊ぶだけ
というのが健全なのかも知れませんが。
それで。
今頃になって、あれはどういう
原理だったんだろうと思うわけ。
気になる～
ということで。
この記事では、紙のあぶり出しについて
管理人の調べたことをお伝えします。
紙のあぶり出しの原理
紙のあぶり出しなんですが。
使われる紙は白い紙ですよね。
今だったらコピー用紙とか画用紙。
ちょっと厚めの方がいいでしょうか。
そして使うのは果物の果汁。
みかんとかりんごとかですね。
ところで。
実はこのときに使う液は加熱して
発色するものなら何でもいい。
たとえば、感熱紙のロイコ染料の
液体が入手できればそれでもいい。
普通には入手できませんけどね。
それで。
この発色の原理、使う液体によって
ちょっと違うみたいなんですよね。
なので管理人が調べた限りですが
分類してお話してみます。
果物の果汁や砂糖水の場合
これが意外にも2つの説があります。
まずは1つ目の説。
水溶液になっている果物の果汁とか
筆などで砂糖水を紙に塗りますよね。
そうすると書いた部分は水が
染み込んで砂糖が残ります。
これを普通に乾燥させておく。
紙が白くて砂糖も白ければ
見た目は白いので分かりません。
なんにも書いていないように見えます。
それでこれを火であぶる。
すると砂糖が焦げて茶色になります。
カラメルができた感じですね。
これで砂糖水で書いた部分が
あぶり出されるというわけです。
ここでは「砂糖」、と書きましたが
「有機物」といったほうが正確ですね。
なお。
この場合は火の温度が問題。
紙は燃えないが砂糖が焦げる
と言う温度にする必要があります。
実際には炎から少し離したところで
あぶればいいだけなんですけどね。
次に2つ目の説。
果物の果汁は酸性です。
そして、紙は酸性になると
劣化が促進されます。
また、さんに触れた部分は化学変化を
起こして水分が保持できにくくなります。
そのため、果物の果汁で書いた部分は
周りより早く焦げてあぶり出されます。
と言う感じでした。
管理人が実際にやった感じでは
砂糖が焦げてる気がしましたね。
塩水でも出来るそうですがこれは
白い紙ではうまく行かないようです。
管理人が調べた限りでは塩水は
黒い紙に描いてあぶると白く浮き出す。
この場合は単純に水が蒸発して
食塩が残るということなんでしょう。
整理すると。
果物の果汁や砂糖水を使って
あぶり出しをしたときは乾いて
残った有機物の成分が
焦げてあぶり出しが出来る。
酸性の液体が紙に接触すると
化学反応が起こってそれを
火であぶると紙の劣化が
促進されて茶色になる。
管理人の見たところでは濃度の
高い砂糖水でもうまくいくので
有機物が焦げている説が
強いような感じがします。
酸性の液体に紙が触れると
劣化は促進されますから
実際には砂糖が焦げているし
紙も劣化しているのでしょう。
もうちょっと言うと。
紙の燃える温度は上質紙で450℃程度。
新聞紙だと290℃程度と言われます。
一方、砂糖の温度変化は農水省の
HPに写真入りで記載されてました。
以下のページの真ん中あたりですね。
農林水産省HP
https://www.maff.go.jp/j/pr/aff/1108/spe2_03.html
これだと、だいたい165℃くらい
からあぶり出しになる感じですね。
一方の紙は200℃程度では燃えません。
この変色する温度の違いで
あぶり出しが出来るのでしょう。
塩化コバルト水溶液の場合
これは分かりやすいです。
塩化コバルト水溶液の場合は
薄い場合はピンク色をしています。
これを紙に塗るとだいたい
透明な感じになります。
そして、加熱すると青い色になる。
その理由は？
塩化コバルトが水和物の場合は
赤系の色になるのですが、
加熱されて水和している水分子が
離脱すると青くなるということです。
化学反応によって分子の形が
変わるので色も変わるんですね。
まあ、化学反応なので実際に発生している
反応の詳細などはちょっと難しいです。
管理人が分かりやすいといったのは
原因が加熱による化学反応だと
言うことが明確なので分かり
やすいと言ったんですね。
なお、この塩化コバルトの場合は
可逆反応なので加熱して水が
抜けても吸湿するとまたピンクとか
赤系の色に戻ってしまいます。
実は青い粒のシリカゲルが吸湿してピンク色に
なるのはこの反応を利用しているからだとか。
管理人はこれ知らなかったので
へ～、と思ってしまいました。
管理人のまとめ
今回は紙のあぶりだしのお話でした。
一口にあぶり出しと言っても
その原理はいくつかあるようです。
管理人が子供の頃に遊んだ果物の
果汁を使ってのあぶり出しの場合は
果汁の中の有機物が焦げて
あぶり出されるというのと
その中の酸が紙の劣化を促進させて
焦げて茶色くなるという説がありました。
管理人は両方が起こって
いるのだろうと思いますね。
紙が焦げる温度と砂糖などが焦げる
温度に開きがあるので出来るわけです。
もう一つは化学反応によるもの。
たとえば、塩化コバルト水溶液なら
通常は赤系の色なんですが
加熱して水和している水が
飛ぶとコバルトの青色になる。
そしてまた吸湿すると薄いピンクに戻る。
感熱紙なんかも加熱するとロイコ染料の
分子の形が変わって発色するわけで
広い意味では同じような
現象を利用しています。
環境の条件が変わると
色が変わると言う意味では
中和滴定に使うフェノールフタレインとか
リトマス試験紙とかもありますよね。
あぶり出しそのものは子供の遊びですが
呈色反応と考えれば応用はとても広い。
結構身近で重要な現象なんですね～
この記事が、紙のあぶり出しの
違いの参考になればと思います。
あぶり出し、楽しんでくださいね！
