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2008年5月5日

戊二醛(Glutaraldehyde)之探討(10):戊二醛的保存與分解


首先是一則好消息,
應該算是吧,
一位瑞士籍的化學家在今年(2008)年二月的時候,
將荷蘭 Easy-Life 公司出品的 EasyCarbo 拿來做定性分析,
他透過化學物質吸收光譜的方式,
發現 EasyCarbo 的主要吸收波發生於 235 和 280 nm,
而這正是戊二醛(Glutaraldehyde)的特性,
因此證實了 EasyCarbo 就是戊二醛!
不過 EasyCarbo 內也含有其他的化學物質,
但主要成分就是戊二醛的消息公布至今,
尚未聽聞荷蘭 Easy-Life 公司方面的任何回應。

瑞士草友以分析 EasyCarbo 吸收光譜的方式證實了其主要內容物就是戊二醛。


隨著使用戊二醛的水族愛好者越來越多,
許多不同的使用經驗也陸續有人報告。
目前除了補充碳元素的角色獲得肯定以外,
對於殺菌或除藻的功用,
有少數草友提出了不同的經驗。
除此以外,
我們在購買一桶五公升的 cidex 時,
除了竊喜便宜且可以長期使用之外,
戊二醛的保存期限反而成了另一個備受關注的議題。

我在此提出一些針對戊二醛分解的研究報告和大家分享,
不過要請大家要以逆向思考的方式來看研究報告:
容易分解的意思就是不易保存,
不易分解的意思就是容易保存。

美國海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration;NOAA)針對戊二醛在多種不同濃度和環境條件下進行了實驗,
並且在 2003 年所發表的一份研究報告。

戊二醛在不同水溫時的分解。A:25 度;B:4 度。


首先是一個針對 5 和 25 mg/L 戊二醛濃度在 4 和 25 度時的實驗。
在此實驗中發現:
在 25 度時,
濃度為 25 mg/L 的戊二醛在不含爛泥的水中之半衰期為 1500 個小時,
但在含污泥的水中之半衰期只有 34 個小時;
濃度為 5 mg/L 的戊二醛在不含爛泥的水中之半衰期為 107 個小時,
但在含污泥的水中之半衰期只有 48 個小時。
而在 4 度時,
不論濃度為 5 或 25 mg/L,
也不論是否在含有爛泥的環境中,
戊二醛幾乎都不會被分解。
這個實驗很明確的指出,
細菌會加速戊二醛的分解,
而細菌的分解戊二醛的速度和溫度有關。

這樣的研究結果對於水族愛好者而言是很重要的。
站在戊二醛分解並提供碳元素的立場來看,
溫度越高而細菌越活躍的話,
戊二醛的分解就越快,
也就是越能快速提供水草碳元素,
但另一方面戊二醛的滅菌或殺藻能力也可能因此大為減弱了;
不過站在戊二醛長期保存的立場來看,
最好能將戊二醛放入冰箱存放,
如此一來就算受到了細菌的嚴重污染,
戊二醛也不怕短期內就失去了效用。

美國的 Seachem 公司出品的 Excel,
在外包裝上建議消費者能存放在冰涼的地點,
對於份量少的瓶罐而言,
這或許不那麼重要,
因為很快就能用完。
但對於一次就購買如五公升的 cidex 的消費者而言,
以冰涼的方式存放便成了強烈建議執行的做法,
否則在一般室溫下不易長期保存。

除了上述的實驗,
美國又做了近一步的研究,
藉以了解戊二醛在多種環境下的分解狀況。

NOAA 針對戊二醛半衰期的研究結果總表:


表格中列出了 10, 100 和 500 mg/L 三種戊二醛的濃度,
三種溫度 5, 15 和 25 度以及四種環境條件,
分別是:
NW(Natural Water only) 只含天然水,
NWS(Natural water - sediment exposure)天然水加底質暴露,
SW(Sterile water only)只含無菌水,
SWS(Sterile water -sediment exposure)無菌水加底質暴露,
N/A:無法測得半衰期。

整個表格看似複雜,
對水族愛好者而言,
這一系列試驗所透露的最重要的訊息有兩個:

第一點是在使用天然水加底質曝露且於 5 度時,
濃度為 10 mg/L 的戊二醛依舊會緩慢的分解,
高濃度則維持穩定。

在水溫 5 度時,低濃度的戊二醛在天然水加底質暴露的條件下,仍舊會分解。


第二個值得注意的是,
濃度為 10 mg/L 的戊二醛使用只含無菌水且暴露於 25 度時,
戊二醛是會被分解的!
實驗當然可能出現誤差,
但分解的趨勢確定的。

在水溫 25 度時,低濃度的戊二醛在只含無菌水的條件下,仍舊會分解。


我們還是強調,
美國的實驗原本是要探討戊二醛的分解,
但對於使用戊二醛提供碳元素的草友而言,
反而要倒過來看,
也就是要如何保存戊二醛而不被分解掉。

對於戊二醛的殺菌作用與酸鹼值有關,
這是大家已經很清楚的。
然而戊二醛的分解速度,
一方面涉及殺菌或除藻的功效,
另一方面也關係到保存的問題。
此時溫度以及過濾器和底床內的細菌,
便扮演著很重要的角色。
如果我們把水族缸水質列入考慮,
如酸鹼值、水溫和底床與過濾器,
那麼不同的草友報告了相異的經驗,
我們就不足為奇了。
無論如何,
如果只站在提供碳元素的角度來看,
就不必那麼在意這些水質了。

如果由美國政府針對戊二醛的相關分解試驗來看,
水族愛好者如果想要長期保存戊二醛,
選購高濃度如 25 mg/L 的戊二醛,
並且以冷藏的方式儲存,
將是最好的選擇。


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