■山东省济宁市兖州区第一中学 宋明泽
(指导老师:肖凤霞)
塑料瓶由于轻便、易携带,在生活中被广泛应用。然而,全世界每天被丢弃的塑料瓶有数亿个,其中一些被回收利用,一些被人们扔入海洋、埋进土壤里,造成环境污染。
有什么物品可以代替塑料瓶吗?我对此展开了研究。
我设计了4种方案:自带水杯、纸杯、可食用性水球、盒装水。自带水杯虽然方便,但不能解决续杯问题;纸杯易变形、易被损坏,既不卫生也不方便续杯;盒装水易变形,还不环保。经过比较,我认为用可食用性水球替代塑料瓶的方法比较好。
为了验证方案的可行性,我请教了化学老师,做了充分的准备之后,在学校的实验室里进行了实验。
装有200mL水的烧杯,装有3 000mL水的水槽,2g海藻酸钠,100g乳酸钙,搅拌器,DIY量勺。
将2g海藻酸钠放入盛有200mL水的烧杯中充分搅拌。静置,使粉末溶解、水澄清。把100g乳酸钙放入装有3 000mL水的水槽中充分搅拌。小心地从烧杯中取出海藻酸钠溶液并将其放入水槽中,半个小时后即可得到透明的水球。
由于经验不足,没有考虑到冬季玻璃器皿内、外壁受热不均的问题,导致操作时水槽突然破裂。
重复两次该实验后,我成功地做出了由膜状物质包裹的可食用性水球。咬开小球,液体立即流出,果冻状外皮也能食用。我品尝了一下,觉得味道一般。
怎样才能提升可食用性水球的口味呢?
我在海藻酸钠溶液中加入草莓、猕猴桃、橙子等果汁。1个多小时后,我成功地做出了不同颜色、口味的可食用性水球,不仅口感良好,颜色也很漂亮。
可食用性水球实验的原理是什么呢?化学老师告诉我,水球球面的凝胶状膜是由海藻类萃取物结合凝胶化技术制成:海藻酸钠遇到钙离子形成海藻酸钙,利用了液体的表面张力,膜的韧性好,不易破,纯天然可食用。
可食用性水球做好了,怎样才能让其方便携带呢?
通过请教老师,上网查询和学习,我反复画图设计,终于做出了专门携带可食用性水球的便携式腰包。
便携式腰包包括腰包夹、腰包外壳、拉链以及腰包盖。
腰包夹包括夹片和固定片,夹片和固定片形成弯折与夹持腔,夹片的端部上翘与固定片形成导入口,固定片上的固定孔连接腰包外壳。腰包外壳内部设有若干隔板,隔板间的空腔可盛放可食用性水球。腰包外壳的腰包夹使腰包可挂在腰带上,方便携带,同时采用拉链式腰包盖,方便取食水球。
为了求证可食用性水球是否会对环境造成污染,我对水球进行了掩埋实验。
我将做好的可食用性水球埋到大树下的土壤里。半个月后,我把水球挖出来,发现水球还没有完全降解。将水球重新埋进土壤里,又过了一个月,发现水球不见了,推测应该是完全降解了。
实验成功了,但水球有没有推广价值呢?我采访了兖州区环保局有关专业人士。
环保局专业人士认为,水球虽然不能完全替代矿泉水,但解决了单一使用瓶装水的现象,而且不会对环境造成污染。水球的制作过程简单,制作费用低,携带方便,有一定的市场推广价值。
通过长达4个月的探究,我设想的可食用性水球终于制作成功。水球制作简单,价格低廉,抗压耐磨,不仅能直接食用,还可以自然降解。