среда, 6 мая 2009 г.

Опыт применения глутарового альдегида в двух частях. Часть II – патогенез: Flоurish Excel.

В первой части я осветил проблемы, которые возникли в одном из моих аквариумов в результате продолжительного применения Cidex’а - 2,5 % раствора глутальдегида (ГА). После того, как аквариум удалось “выправить” я попробовал проанализировать возможный механизм действия ГА на биосистему аквариума.

Хорошо известно, что источником применения ГА в аквариуме является продукт Seachem Flоurish Excel. По этому, первое, что я решил сделать, так это внимательно изучить публикации компании Seachem по поводу Excel. На сайте компании имеется статья Carbon in the Planted Aquarium и расширенная версия на сайте AquaticPlantCentral.  В этих публикациях меня очень многое смутило, но обо всем по порядку.

Действующий компонент Flоurish Excel.

Ниже приведен рисунок из публикации  на сайте AquaticPlantCentral, скажу сразу, что она не подписана сотрудниками Seachem. Однако, в своей основе имеет оригинальную статью с официального сайта.

gregfigure2

Первое, что меня смутило, так это структурная формула основного действующего компонента Excel’a – полициклоглутарацеталя (ПЦГ). Мне как химику, даже не являющемуся специалистом в области химии полимеров, сразу стало понятно, что приведенная структурная формула не может отображать строение  этого соединения. Это может быть, что угодно, но не полимер. Поясню, что приставка поли- применяется для обозначения полимеров, например, полипропилен и т.д.

По этому посетовав на простую химическую безграмотность  написавшего пост любителя, я еще раз перечитал описание Excel’a, и не обнаружил там упоминания про таинственный ПЦГ. Однако, червь сомнения меня глодал, дело в том, что упоминания про этот чудо компонент я встречал как на Амании, так и на аквариумных форумах, где обсуждалось применение Excel’a (в рунете – Cidex’a). По этому решил копнуть глубже – зашел на форум техподдержки Seachem и нашел интересный пост. Где любитель Dave Browning спрашивает, чем отличается  ПЦГ от ГА? Дело в том что Seachem честно пишет, что Flоurish Excel это ничто иное как водный раствор ГА. Специалист Seachem отвечает (через месяц правда), что это коммерческая тайна компании, и многолетними исследованиями показано, что именно ПЦГ, менее токсичен, чем ГА и лучше усваивается растениями, а также является изомером ГА! Этот пассаж меня изрядно развеселил, поскольку полимер не может являться изомером мономера :-) Ну да ладно, становится не до смеха. Я сразу же попробовал найти информацию по ПЦГ в научной литературе и не нашел, ну нет такого соединения… По этому я решил немного почитать литературу по водным растворам ГА.

В статье “Structure of Aqueous Glutaraldehyde” авторы достаточно полно исследовали структуру 25 % раствора ГА. Выясняется следующее, ГА в водном растворе представлен находящимися в равновесии: линейным ГА (I), гемигидратом (II), дигидратом (III) и циклическим гемигидратом (IV)GA structure

Распределение между компонентами раствора сильно зависит от температуры. При комнатной температуре собственно ГА всего около 4%, основная часть представлена циклическим гемигидратом, находящимся в виде 2 изомеров.

GA_iso 

ГА в растворе достаточно легко вступает в реакцию альдольной конденсации с образованием как линейных димеров исходного соединения

Ga_linear_dimer

,так и циклических, например

Ga_cyclo_dimer

Получение полимеров из ГА  так же не представляет проблемы. ГА хорошо полимеризуется  в кислой и в щелочной среде (в щелочной лучше) с образованием водорастворимых и твердых полимеров. Структура полимера ГА может быть представлена формулой:

GA_polymer

Таким образом, 25 % водный раствор ГА представляет собой сложную смесь из гидратов ГА, олигомеров и растворимого полимера. Уверен, что все вышесказанное относится и к Cidex – 2,5 % раствору ГА.

По моему, специалисты Seachem ввели термин ПЦГ для описания сложной структуры раствора ГА, но сделали это с химической точки зрения абсолютно безграмотно. Зато сумели создать изрядную долю интриги относительно уникальности своей продукции. Таким образом можно смело утверждать, что Seachem Flourish Excel = Cideх (с учетом меньшей концентрации ГА). По этому, не нужно ждать пока Cidex cо временем превратится в Excel, можно применять сразу, что и делают с переменным успехом любители аквариумных растений :-)

Мда, большой пост вышел, целая “Глутариада” получается, но обещаю довести дело до логического конца :-)

В следующем посте постараюсь рассмотреть дальнейшие положения Seachem относительно ГА, а именно: ГА как источник “органического” углерода…

P.S. Заранее извиняюсь за возможные опечатки…