Rechner fuer Konzentration nach Volumenaenderung

Das Änderungsfeld nimmt eine negative Zahl an, und genau das macht diese Seite fähiger, als eine einfache Verdünnung es wäre. Eine positive Änderung ist Lösungsmittel, das hinzukommt: Das Volumen wächst, die Menge gelösten Stoffes bleibt, wo sie war, und die Konzentration fällt. Eine negative Änderung ist Lösungsmittel, das austritt: Das Volumen schrumpft, dieselbe Menge gelösten Stoffes ist nun in weniger Flüssigkeit, und die Konzentration steigt. Eine Formel deckt beide Fälle ab, weil sich nur das Vorzeichen des Summanden im Nenner ändert, und die Richtung der Wirkung steht deshalb in der Eingabe, statt aus ihr erschlossen zu werden.

In die aufkonzentrierende Richtung durchgerechnet hält eine Lösung mit 10 mg/mL und 5 mL 50 mg gelösten Stoff, und das Entfernen von 2 mL Lösungsmittel lässt 3 mL übrig. Fünfzig Milligramm auf drei Milliliter sind 16.67 mg/mL. Das ist keine Verdünnung und sollte auch nicht als eine beschrieben werden, obwohl es dieselbe Beziehung mit umgekehrtem Vorzeichen ist. Die Menge gelösten Stoffes ist in beide Richtungen dieselben 50 mg, nur der Nenner bewegt sich, und das ist der gesamte Inhalt der Rechnung. Der Rechner besteht nur darauf, dass das entstehende Volumen positiv bleibt, denn ein negatives Volumen ist keine physikalische Situation und lässt sich nicht pipettieren.

Drei verschiedene Dinge werden als Volumenentnahme beschrieben, und nur zwei davon ändern eine Konzentration. Lösungsmittel wegzunehmen konzentriert die Lösung auf, weil der gelöste Stoff bleibt. Lösung wegzunehmen ändert nichts, weil der gelöste Stoff im genauen Verhältnis der Konzentration mit dem Volumen austritt. Diese Seite bildet das erste der drei ab, das Abgeben einer negativen Zahl für ein aus einem Vial entnommenes Aliquot erzeugt also eine plausible Konzentration, die höher ist als die Wahrheit, ohne dass etwas in der Ausgabe auf ein Problem hindeutet. Das ist der Punkt, an dem man das Modell etwas fragt, was es nicht beantworten kann, und es antwortet trotzdem.

Die Unterscheidung ist am wichtigsten, wenn eine Zubereitung in Aliquots aufgeteilt wird, denn dann ist das Entnehmen von Lösung das natürliche gedankliche Modell und das Entnehmen von Lösungsmittel nicht. Enthält ein Vial 10 mg/mL und wird 1 mL abgezogen, ist der Rest immer noch 10 mg/mL in dem Volumen, das übrig bleibt. Eine Rechnung, die die Entnahme als Konzentrationsänderung behandelt, beschreibt eine Verdunstung, die nicht stattgefunden hat. Wo wirklich zwei verschiedene Stärken kombiniert werden müssen, führt der Rechner für Lösungsmischungen beide Mengen ausdrücklich und ist dafür das richtige Werkzeug.

Wie weit sich die Konzentration bewegt, ergibt sich daraus, wie sich das Volumen im Verhältnis zu sich selbst verändert hat, weshalb eine kleine Zugabe einen viel kleineren Effekt hat, als ihre Größe vermuten lässt. 1 mL Lösungsmittel zu 100 mL einer Lösung mit 5 mg/mL zu geben ergibt 500 mg in 101 mL, das sind 4.95 mg/mL. Der Rückgang beträgt etwa ein Prozent. Er ist nicht ein Milliliter, und er ist auch nicht genau ein Prozent, denn die Bezugsgröße des Prozentsatzes ist das neue Volumen und nicht das alte.

Die Verhältnisregel selbst ist exakt und lohnt sich zu behalten: Die fertige Konzentration ist die ursprüngliche mal das ursprüngliche Volumen geteilt durch das neue Volumen. Das ist dieselbe Beziehung wie die Gleichung mit vier Termen, wenn das gesamte ursprüngliche Volumen als Volumen der Stammlösung genommen wird, weshalb der allgemeine Verdünnungsrechner diese Seite genau dann reproduziert, wenn Sie die ursprüngliche Konzentration und das ursprüngliche Volumen als Stammlösung und die neue Summe als Zielvolumen eingeben. Wenn die beiden sich widersprechen, suchen Sie nach einem Volumen, das als hinzugegebene Menge statt als Summe eingegeben wurde.

Diese Seite bildet eine einzige Änderung an einer einzigen Lösung ab. Eine Reihe solcher Änderungen ist eine andere Rechnung, weil jeder Schritt seinen eigenen Faktor und seine eigenen Volumina trägt und die Rechnung sich multipliziert, statt bei einem Verhältnis zu bleiben. Dafür ist der Rechner für serielle Verdünnungen da, und er erzeugt die Tabelle, die eine Kette von Zugaben in dasselbe Röhrchen sonst von Hand zu bauen wäre. Rückwärts von einem Ziel in einem bekannten Endvolumen zu arbeiten ist ebenfalls eine andere Form, und der Rechner für Arbeitslösungen deckt sie ab.

Das Modell nimmt die Volumenänderung außerdem genau so, wie Sie sie eingegeben haben, was für eine Verdunstung nicht stimmt. Trocknen entfernt Wasser bevorzugt, eine so aufkonzentrierte Lösung verändert sich also auf eine Weise, die keine einzelne Volumeneingabe beschreibt, und eine gerundet angegebene Konzentration speist jeden späteren Schritt im Verhältnis ein. Die Temperatur wirkt in die Gegenrichtung, denn eine warme Lösung hat bei gleicher Zusammensetzung ein größeres Volumen als eine kalte. Keine der beiden Wirkungen ist bei einer einzelnen kleinen Änderung groß, und beide sind systematisch, sie summieren sich also über eine Reihe hinweg, statt sich aufzuheben.