科學遊戲-- 化學粉圓

文與圖/許良榮 |2013.12.25
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 圖一取配置好的氯化鈣水溶液約一百毫升,倒入透明的杯子,然後以滴管吸取海藻酸鈉水溶液,在氯化鈣水溶液上方一滴一滴的滴入,就可以看到粒粒分明的粉圓產生囉(如圖一)!圖/許良榮
 圖二也可以製作化學麵條(或稱毛毛蟲),將滴管內的海藻酸鈉水溶液不間斷的一次壓進氯化鈣水溶液中,就可以形成一條的麵條了(如圖二、圖三)。圖/許良榮
 圖三也可以製作化學麵條(或稱毛毛蟲),將滴管內的海藻酸鈉水溶液不間斷的一次壓進氯化鈣水溶液中,就可以形成一條的麵條了(如圖二、圖三)。圖/許良榮
 圖四仔細觀察化學粉圓或麵條,可以發現,只有外圍是固化的,裡面仍是海藻酸鈉溶液,亦即固化後形成的半透膜包住了海藻酸鈉溶液。將化學麵條拉斷後,可看到中空的管狀結構(如圖四)。圖/許良榮

這一陣子,食安問題在台灣掀起很大的風暴,有些不肖商人在食品中混入人工添加物,比如塑化劑、香精、銅葉綠素等,對身體健康造成很大的損害,而中國大陸甚至傳出有用化學原料製造的黑心珍珠(粉圓),這些假食品不但讓民眾人心惶惶,正派經營的商家也受到波及,真是危害不淺啊!

這次的科學遊戲,許叔叔就來告訴大家,化學粉圓是怎麼做出來的。但要特別交代小朋友,這個實驗的產物雖然沒有毒性,但是千萬不能食用喔!

所需材料:

海藻酸鈉(Sodium Alginate)、氯化鈣(CaCl2)、食用色素、量筒、滴管、燒杯或透明杯、攪拌棒。

操作過程:

一、配置溶液

1.取約二克海藻酸鈉置於杯中,再加一百毫升清水及一滴食用色素(顏色任選),然後攪拌,使海藻酸鈉充分溶解。

注意:海藻酸鈉溶解速度很慢,一開始會有結塊現象,建議稍微加熱或使用溫熱的水,以加速溶解,溶解後的水溶液是如同膠水般的凝膠溶液。

2.杯中放入七克的氯化鈣,再加水一公升,攪拌使之充分溶解。

二、製作化學粉圓:

1.取配置好的氯化鈣水溶液約一百毫升,倒入透明的杯子,然後以滴管吸取海藻酸鈉水溶液,在氯化鈣水溶液上方一滴一滴的滴入,就可以看到粒粒分明的粉圓產生囉(如圖一)!注意:滴入海藻酸鈉時,滴管不要碰到氯化鈣水溶液的液面喔!

2.也可以製作化學麵條(或稱毛毛蟲),將滴管內的海藻酸鈉水溶液不間斷的一次壓進氯化鈣水溶液中,就可以形成一條的麵條了(如圖二、圖三)。若將海藻酸鈉水溶液直接「倒入」氯化鈣水溶液中,就會形成較粗的麵條,但要控制倒入的速度,以免形成「麵糰」而不是「麵條」喔!

原理:

海藻酸鈉是提煉自褐藻的化學物質,用途相當廣泛,可應用於食品業、醫藥、紡織、造紙等等,經常做為增稠劑、乳化劑、穩定劑、黏合劑、上漿劑等。它是一種高分子,分子式為(C6H7O6Na)n ,當海藻酸鈉滴入氯化鈣中,鈣離子(Ca2+)會取代納離子(Na+)的角色,並且抓住海藻酸鈉分子之間的羧酸離子,使得分子間的聯結性更強,此交聯作用使分子更為固定,流動性降低而固化,形成一種半透膜。

仔細觀察化學粉圓或麵條,可以發現,只有外圍是固化的,裡面仍是海藻酸鈉溶液,亦即固化後形成的半透膜包住了海藻酸鈉溶液。將化學麵條拉斷後,可看到中空的管狀結構(如圖四)。但如果一直靜置在氯化鈣溶液中,鈣離子持續滲透進半透膜,麵條裡面也會有硬化的現象。

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