Page 9 - Science Focus (Issue 016)
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For instance, the membrane is too fragile that it can
        be pierced easily, making the pouches difficult to
        tolerate the rigors during transportation. In addition,
        the gel-like membrane degrades over time, restricting
        its replacement of the plastic water bottle on store
        shelves.
            Recently, the edible sachets have carved out
        another niche in restaurants, mainly for carrying                            Alginic acid 海藻酸
        the sauces for takeout orders [6]. Let’s be open to
        innovation, and remember that reducing plastic waste      我們清楚知道只要海藻酸鈉溶液和氯化鈣溶液接觸，就會
        demands our efforts!                                  產生薄膜。海藻酸鈉是海藻酸（alginic acid）的鈉鹽，通常提取
                                                              自海藻。海藻酸是一種長鏈多糖（碳水化合物的一種），而且含
                                                                                                               -
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                                                              有許多羧基（-COO H ）；在海藻酸鈉中，陰離子基團（-COO）
            近年長跑運動風氣的盛行改變了不少香港人的生活。
                                                                                              +
                                                              的負電荷被具有單正電荷的鈉離子（Na ）中和，而不是氫離子
        在 2018 年，香港舉行了逾 130 場長跑賽事 [1]。可是，有環保
                                                                                           -
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                                                              （H ），因而形成一種羧酸鈉（-COO Na ）。
        人士擔心在這些大型體育活動中丟棄的塑料瓶會為地球帶來沈
                                                                                                     2+
        重負擔，例如在 2018 年的倫敦馬拉松中就產生了大約 920,000                       那麼，如果 用 帶兩 個正電 荷的 鈣 離 子（Ca ）代 替 鈉離
                                                                    +
        個塑料瓶 [2, 3]，然而卻不是每個大型活動（如馬拉松等）都設                      子（Na ）呢？這 樣每個 鈣 離 子 每 次便會與兩個 陰 離 子 基團
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        有回收設施。除了產生塑膠廢料外，英國長跑運動員 Lucy Ashe                     (-COO ) 結合，而不止是一個。換句話說，每個鈣離子 (Ca ) 的
        表示塑料瓶所提供的水量大大超過運動員所需 [4]。其實，我們                        兩隻「手」可以同時抓住兩條海藻酸鹽長鏈，並把它們連結在一
        還有更好的選擇嗎？                                             起，這在技術上稱為交聯 (crosslink) 的形成。大面積的分子網
                                                              絡因此形成，這種大型的結構不再可溶於水亦是意料中事，這形
            可食用水樽正正可以為這些問題提供完美的解決方案。源
                                                              成了水樽的薄膜。
        於一位西班牙廚師在分子料理的發明，科學家採用了這種稱為
        「球化（ spherification）」的技術來生產可生物降解和可完全食                     即使你選擇把它用完即棄，而不是整個吃掉，可生物降解
        用的水樽。他們可以使用以下兩種可食用的化學物質：海藻酸鈉                          的藻酸鹽膜也不會為堆填區造成負擔。普通塑料瓶需要 450 年
        （sodium alginate）和氯化鈣（CaCl ）。由於這兩種化學物質都               才能分解 [5]，但藻酸鹽膜卻可以在四至六週內自然分解 [3]。
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        可溶於水，我們可以先將它們分別溶解在兩碗水中。透過把氯化鈣                         因此，可食用水樽有潛質可以取代大型體育賽事中的塑料瓶，從
        溶液滴進海藻酸鈉溶液，一顆顆魚子狀的小球便會形成 — 這就是                        而減少產生即棄廢物。
        「食用水滴」了！
                                                                  可是，與傳統塑料瓶相比，這個新穎的設計卻有著一些根本
            然而，這與「水樽」還有一段距離：液滴太小，大概不能為跑                       的缺點。例如，藻酸鹽膜會因太脆弱而容易被刺穿，令水樽難以
        手解渴。為了製作更大的「水袋」，我們可以先雪藏飲用水，使其                         抵受長距離運輸的巔岥。此外，由於凝膠狀的薄膜會自然分解，
        成為一個與網球大小相當的冰球。通過將冰球依次浸入氯化鈣溶                          使其難以取代商店貨架上的瓶裝水。
        液和溫熱的海藻酸鈉溶液，產生的化學反應會令冰球周圍形成軟
                                                                  最近，可食用水樽又在餐廳裡擔當著另一個新角色：盛載外
        膜。待冰融化後，它就成為大小適中的「水樽」了。
                                                              賣餐點附送的醬料 [6]。這亦再一次提醒我們：我們應常對新觀
            這兩種溶液到底施了甚麼魔法？讓我們來探索背後的化學                         念和新科技持開放態度，當然還要記住減少塑料浪費需要大家
        反應吧！                                                  的努力！




        References  參考資料：
        [1] Sportsoho. (n.d.). Saishi Rili [Event Calendar]. Retrieved from https://www.sportsoho.com/mod/sh_calendar/calendar-month.php
        [2] Kottasová, I. (2019, April 27). Seaweed pouches will replace thousands of plastic bottles at the London marathon. Retrieved from https://
           edition.cnn.com/2019/04/26/business/london-marathon-seaweed-water-bottles/index.html
        [3] Nace, T. (2019, April 29). London Marathon Runners Were Handed Seaweed Pouches Instead Of Plastic Bottles. Retrieved from https://
           www.forbes.com/sites/trevornace/2019/04/29/london-marathon-runners-were-handed-seaweed-pouches-instead-of-plastic-
           bottles/#22fef922ba20
        [4] BBC News. (2018, September 16). Harrow Half Marathon to use edible water bottles [Video file]. Retrieved from https://www.bbc.com/
           news/av/uk-england-london-45520944/harrow-half-marathon-to-use-edible-water-bottles
        [5] Wright, M., Kirk, A., Molloy, M., & Mills, E. (2018, January 10). The stark truth about how long your plastic footprint will last on the planet.
           The Telegraph. Retrieved from https://www.telegraph.co.uk/news/2018/01/10/stark-truth-long-plastic-footprint-will-last-planet/
        [6] Skipping Rocks Lab. (n.d.). Products – Notpla. Retrieved from https://www.notpla.com/products/
 Water Bottle  [7] Baguley, R, & McDonald, C. (2015, July 14). Appliance Science: Edible water bottles and the strange chemistry of spherification.
           Retrieved from https://www.cnet.com/news/appliance-science-edible-water-bottles-and-the-strange-chemistry-of-spherification/
        [8] BBC Science Focus Magazine. (n.d.). How do edible water bottles work? Retrieved from https://www.sciencefocus.com/future-
           technology/how-do-edible-water-bottles-work/
                                                                                                                7
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