# Une alternative aux bouteilles en plastique : les sphères d’eau comestibles

# Sphère d'eau comestible

#### Informations

- DAI Elodie <daielodie2@gmail.com>
- GENG Qinping [Qin\_Ping.Geng@etu.sorbonne-universite.fr](mailto:Qin_Ping.Geng@etu.sorbonne-universite.fr)
- KALARANJAN Yukantha <kyukantha14@gmail.com>
- <span class="S1PPyQ">RASOAMANANJARA Maëva <rasmaeva01@gmail.com></span>
- Toutes en Double-Majeur: Chimie-Science de la Vie
- F24/02-21/04

#### Contexte

Dans le cadre du projet Label Vert, nous devons réaliser un projet scientifique en rapport avec la chimie verte (innovations, procédés etc). Le FabLab nous permet de réaliser ces expériences.

#### Objectifs

\- Vérifier la faisabilité des sphères d'eau via le processus de sphérification inverse

\- Mesurer la concentration de calcium dans ces sphères via un dosage EDTA

[![image-1679903060338.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/scaled-1680-/image-1679903060338.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/image-1679903060338.png)

# Bill of Materials

####   


<table border="1" id="bkmrk-nom-de-l%27%C3%A9l%C3%A9ment-des" style="border-collapse: collapse; width: 100%;"><tbody><tr><td style="width: 14.3387%;">Nom de l'élément</td><td style="width: 14.3387%;">Description, dimensions</td><td style="width: 14.3387%;">Référence</td><td style="width: 14.3387%;">Lien</td><td style="width: 14.3387%;">Prix unitaire selon le catalogue de Sigma-Aldrich</td><td style="width: 14.3387%;">Quantité</td><td style="width: 14.3387%;">Notes</td></tr><tr><td style="width: 14.3387%;">Alginate de sodium</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">126€ le flacon de 1 kg</td><td style="width: 14.3387%;">100g</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td></tr><tr><td style="width: 14.3387%;">Lactate de calcium</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">182€ le flacon de 250g </td><td style="width: 14.3387%;">100g</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td></tr><tr><td style="width: 14.3387%;">EDTA (Ethylenediamine-tetraaéctique acide)</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">5g</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td></tr><tr><td style="width: 14.3387%;">Noir d'ériochrome</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">quelques gouttes</td><td style="width: 14.3387%;">irritant et néfaste pour l'environnement</td></tr><tr><td style="width: 14.3387%;">Eau distillée</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">  
</td><td style="width: 14.3387%;">151€ pour 4L</td><td style="width: 14.3387%;">plusieurs L</td><td style="width: 14.3387%;">irritant et corrosif</td></tr></tbody></table>

# Étapes

Étapes à suivre pour refaire le projet (conception, construction, réalisation, manipulation...)

# Liste des outils et préparation de l'espace de travail

Rassembler les outils suivants :

- outil A
- outil B diamètre bêta
- outils C

On utilisera les machines suivantes :

- machine M avec l'accessoire N
- facultatif : machine Z pour les finitions

# Étape 1 : Préparation des sphères d'eau via la sphérication inverse

Plusieurs façon de synthétiser des sphères d'eau:

### 1) Sphérification inverse ( en utilisant l'eau sous l'état liquide)

- <span style="font-weight: 400;">Préparer une solution aqueuse d’alginate de sodium (0,5%, soit 5g d’alginate de sodium pour 1L d’eau) et une solution de lactate de calcium (2% soit 20g de lactate de calcium dans 1L d’eau) dans deux cristallisoirs différents. </span>
- <span style="font-weight: 400;">Mettre sous agitation ces deux solutions jusqu’à total dissolution des produits (ne pas utiliser de barreau magnétique mais un blender à main/mixeur plongeant car l'alginate de sodium est difficilement soluble dans l'eau)</span>
- <span style="font-weight: 400;">Prélever, via une cuillère à glace (permettant de donner une forme sphérique à la sphère d’eau comestible) de différentes tailles, de la solution de lactate de calcium et la transférer délicatement dans le cristallisoir contenant la solution d’alginate de sodium.</span>
- <span style="font-weight: 400;">Laisser reposer et retirer la sphère d'eau obtenue via une passoir (temps de repos varié 5min, 10min 15min et 20min 25min pour voir l'impact la rigidité)</span>
- <span style="font-weight: 400;">Laver la sphère obtenue en la mettant dans un critsallisoire rempli d'eau</span>

### 2) Sphérification inverse (en utilisant l'eau sous l'état de solide)

- <span style="font-weight: 400;">Préparer une solution aqueuse d’alginate de sodium (0,5%, soit 5g d’alginate de sodium pour 1L d’eau) et une solution de lactate de calcium (2% soit 20g de lactate de calcium dans 1L d’eau) dans deux cristallisoirs différents.</span>
- <span style="font-weight: 400;">Mettre sous agitation ces deux solutions jusqu’à total dissolution des produits (ne pas utiliser de barreau magnétique mais un blender à main/mixeur plongeant car l'alginate de sodium est difficilement soluble dans l'eau)</span>
- <span style="font-weight: 400;">Prélever des volumes précis de lactate de calcium dans des bacs à glaçons et les congéler.</span>
- <span style="font-weight: 400;">Transférer les glaçons de lactate de calcium dans le cristallisoir contenant la solution d’alginate de sodium, mettre une passoir/bécher pour piéger les galons dans la solution afin d'éviter qu'ils restent en surface.</span>
- <span style="font-weight: 400;">Laisser reposer et retirer la sphère d'eau obtenue via une passoir (temps de repos varié 5min, 10min 15min et 20min 25min pour voir l'impact la rigidité)</span>
- <span style="font-weight: 400;">Laver la sphère obtenue en la mettant dans un critsallisoire rempli d'eau</span>

### <span style="font-weight: 400;">3) Sphérification pour liquide et solide</span>

 même protocole que cité précédemment, sauf qu'on utilise la solution d'alginate pour former nos sphères

# Étape 2 : Dosage complexométrique des ions Ca2+ par l'EDTA

- <span style="font-weight: 400;">Prélever 20mL de la solution à analyser, soit la sphère d’eau contenue dans la sphère d’alginate, via une pipette jaugée, dans un erlenmeyer de 50mL.</span>
- <span style="font-weight: 400;">Ajouter le NET (le noir d’ériochrome: un indicateur coloré) et un barreau aimanté.</span>
- <span style="font-weight: 400;">Placer l’erlenmeyer sur un agitateur magnétique et sous une burette graduée contenant une solution d’EDTA (l’éthylène diamine tetraacétique).</span>
- <span style="font-weight: 400;">Ajouter goutte à goutte la solution d’EDTA jusqu’au virage de couleur de l’indicateur du violet-rose au bleu-noir. </span>
- <span style="font-weight: 400;">Noter alors le volume de solution d’EDTA versée</span>

<span style="font-weight: 400;">(à update)</span>

# Étape 3 : ...

# Journal de bord

*Avancée chronologique du projet, difficultés rencontrées, modifications et adaptations*

##### 24/02/2023

Première tentative expérimentale pour la formation de sphère:

[![image-1679907211502.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/scaled-1680-/image-1679907211502.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/image-1679907211502.png)

Alginate pesée (au dessus)

[![image-1679907240834.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/scaled-1680-/image-1679907240834.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/image-1679907240834.png)

Lactate pesé (au-dessus)

Brouillon

[![image-1679907374196.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/scaled-1680-/image-1679907374196.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/image-1679907374196.png)

Solution de lactate de calcium bien préparé:

Echec pour préparer la solution d'alginate, absolument pas soluble dans l'eau, formation de granules:

[![image-1679907499805.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/scaled-1680-/image-1679907499805.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/image-1679907499805.png)

Pour y remédier:

\- 1ere tentative: ajouter le produit petit à petit (FAIL)

\- 2 tentative: mettre de l'eau chaude (fonctionne mieux mais avec quelques particules non solubles)

Echec pour la formation de sphère via la sphérification inverse, membrane trop épaisse et non sphérique alors que la sphérification normale fonctionne :

[![image-1679907775964.png](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/scaled-1680-/image-1679907775964.png)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2023-03/image-1679907775964.png)

Avec ces résultats peu encourageants et une quantité de solution préparée importante, pour éviter le gaspillage, on a décidé de former des glaçons (ayant lu des articles qui proposaient cette alternative pour garder la pureté)

##### 11/04/2022

Sphérification inverse avec des glaçons --&gt; marche très bien

pour préparer la solution d'alginate de sodium, on utiliser un blender et non un barreau aimanté

##### 27/03/2023

# Galerie de photos

[![image-1653061695508.jpeg](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2022-05/scaled-1680-/image-1653061695508.jpeg)](https://wiki.fablab.sorbonne-universite.fr/BookStack/uploads/images/gallery/2022-05/image-1653061695508.jpeg)

# Fichiers sources et références

Fichiers sources (svg, stl, gcode...) : à joindre au livre via le menu latéral

Les aperçus sous forme de captures d'écran sont bienvenus !