안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
종이 크로마토그래피는 사인펜 잉크 속 여러 색소 성분이 용매인 이동상에 녹아 올라갈 때, 고정상과의 흡착력과 용매에 대한 용해도 차이로 인해 성분별 이동 속도가 달라지는 원리를 이용합니다.
고정상은 거름 종이 성분으로 제자리에 가만히 있어 색소 입자들을 잡아두려는 성질이 있고, 이동상은 모세관 현상에 의해 종이의 미세한 틈을 따라 위로 올라가는 물이나 알코올 같은 용매 물질로 색소를 녹여 위로 밀어 올립니다.
사인펜의 잉크를 구성하는 복합 색소들은 용매에 녹는 정도와 종이 섬유소에 끌리는 힘이 저마다 달라 용매에 잘 녹고 종이와 끌리는 힘이 약한 색소는 용매를 따라 빠르게 멀리 이동하고, 용매에 잘 안 녹고 종이와 강하게 끌리는 색소는 아래쪽에 머물며 천천히 이동합니다. 용매가 위로 올라갈수록 각 색소 입자의 이동 속도 차이가 누적되어, 거름종이 위에 원색들이 수직으로 나열되며 분리가 됩니다.
이 방법은 아주 적은 양의 잉크만으로도 한 번에 여러 혼합 성분을 신속하고 명확하게 분리할 수 있어 화학 분석, 도핑 테스트, 사건 현장의 문서 필적·잉크 감정 등 다양한 분야에서 활용됩니다.