殺菌酒精75%: 如何調配正確濃度的滅菌消毒藥水 (優質酒精90%與95%)

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[dropcap]這[/dropcap]幾天我的侄子、姪女一個一個接連跟淡水國小請假,據可靠的傳聞證據指出,他們這兩個小傢伙已經被春天的腸病毒給感染到,比春天愛睡病還麻煩的東西。連白天特別撥空去照顧他們的外婆,也似乎有點被傳染的跡象。於是我用平常清理相機的高濃度酒精 95% 製備了一份酒精濃度 75% 的殺菌消毒藥水,給老媽帶去雙侄家好好消毒滅菌一番。

如果平常家裡就備有殺菌(Sterilization)藥水,或是直接在藥房購買濃度 75% 的優質酒精,當然是最棒的選擇,我們也不用花時間親自調配正確濃度的殺菌藥水,甚至還可能配錯成無效殺菌,只有涼爽功用的酒精水。但要是你手上剛好只有濃度 90% 或 95% 的優質酒精,而且數學跟我一樣不太好,就請接著向下看吧。

之前在陽明大學的醫療相關科系擔任研究助理時,因為本身只有電子跟醫學工程的研究背景,對於生物、化學這些東西可是一竅不通(根本沒學好過),所以當時有位大姊姊(被毆飛)親切的教導我一些實驗室相關知識,其中一項就是滅菌消毒酒精的調配。這位大姊姊(被毆飛趴兔)的方式比較容易理解,重點就是要將數值固定化,省去換算的麻煩。因此,我特別取用最一般人最習慣的數值,歸納為以下 3 種基本方案[1],讓大家可以在家透過簡單的器具,就調配出濃度 75% 的酒精:

  1. 酒精濃度 90 %:取 100 ml 的酒精,加入 20 ml 的純水(或蒸餾水[2])。
  2. 酒精濃度 95 %:取 95 ml 的酒精,加入 25 ml 的純水(或蒸餾水)。
  3. 無論是濃度 90 % 或 95 % 的優質酒精,取 3 份酒精以及 1 份純水(備註:這是在完全沒有測量工具的情況下才能使用,雖然濃度不精準,但多少還是有殺菌效果。)。

計算原理:

為方便大家變化應用,本文設計一套可簡單運算的數學式[3]:「C=(NV/0.75)-V」,其中 N 為原始酒精的濃度(體積百分比 (v/v)),有 90% 與 95% 兩種。V 為原始酒精被取用的體積。C 為水溶液的體積,單位是 ml,用於加入 V 中,藉以調配出濃度 75% 的消毒滅菌酒精。

範例一:當 N 為濃度 90% 的酒精,並取其體積共 100 ml 時,C=(0.9*100/0.75)-100=120-100=20 ml,表示只要在 100 ml 的 90% 酒精中,加入 20 ml 的純水,即可調配出濃度 75% 的滅菌酒精,共 120 ml。

範例二:當 N 為濃度 95% 的酒精,並取其體積共 100 ml 時,C=(0.95*100/0.75)-100=26.7 ml,表示只要在 100 ml 的 95% 酒精中,加入 26.7 ml 的純水,即可調配出濃度 75% 的滅菌酒精,共 126.7 ml(我討厭小數點)。

關於酒精殺菌消毒的原理介紹

如果你問我濃度 90% 甚至是 95% 以上的酒精可不可以拿來殺菌消毒,我會直接了當告訴你,不行。不過正確答案不是因為無效,而是太有效。簡單來說,濃度太高的酒精,殺菌能力太強,所以無法殺菌!

不懂嗎?

其實這是因為當細菌或病毒在接觸到高濃度的酒精時,細胞壁表面的蛋白質會被立即”煮”熟,反而形成細菌與病毒的保護壁,加上酒精揮發太快,因此高濃度的酒精便無法順利進入細胞內側,並破壞細胞核。

反之,當酒精濃度是在 70% 至 80% 之間(其實沒那麼嚴格一定要 75%),揮發速度較慢,加上水的幫助,可以透過滲透壓力,讓酒精順利進入細胞壁內側,再”緩慢煮熟”細菌與病毒。

定量量測:

由於純酒精(純乙醇/Ethanol)的比重在攝氏 25 度時為 0.8(95% 酒精為 0.81,純水為 1),無法用質量(克/g)加以換算成體積(毫升/mL)[5]。換句話說,我們一般在家中除了用量杯來測量酒精與水的體積外,不能用電子秤來代替量杯。

要是你真的找不到量杯,我在這邊可以教你一招。

先用電子秤測量「純水」的重量,再取相同份量的酒精,便能取得與水的重量值相同體積值的酒精份量。雖然大多只能用目視判斷,但是自己在家用,馬馬虎虎啦,記住用 75% 為目標,水量稍微不準還是能接受的。

延伸閱讀:

[1] 如果要調配大量的消毒滅菌藥水,可採用倍數計算的方式,這讓調配過程相對簡單。例如整罐完好的 90% 酒精共有 500 ml 體積,只要加入 20 ml 的 5 倍,也就是 100 ml 的純水,即可製備出濃度 75% 的殺菌酒精。

[2] 如果家中沒有加裝 RO 逆滲透或是蒸餾水,可以去賣場購買瓶裝水,記得,這時候可別再買高級的「礦泉水」,要買先前新聞報很大的自來水那種,相關資訊可參考《生活調查: 瓶裝礦泉水、自來水傻傻分不清以及8種安全喝水的方式》。

[3] 透過體積百分濃度的原理可理解不同濃度與體積間的基本公式為「濃度N1*體積V1=濃度N2*體積V2」。其中 N1 與 N2 為酒精百分濃度值,傳統藥房常見的有 75%(0.75)、90%(0.9)、95%(0.95)三種,售價都在 100 元以內[4]。V1 為 N1 酒精的體積,單位是 ml。V2 為 N2 酒精的體積,單位是 ml。

[4] 天水路買得到濃度達 99% 以上的無水酒精,不過一般不建議,除了揮發性高而危險外,一般非研究室環境下使用,只會讓酒精一下從空氣中吸取大量水分,結果讓濃度快速下降,如此一來反而更不利使用。

[5] 75度、95度、92度酒精指的是用體積百分比(v/v)計算下的與水稀釋狀態。

鷹眼 編輯台

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