Peptid-Mischungsrechner: Multi-Peptid-Vial-Arithmetik

Eine Konzentration ist eine Menge pro Volumen, und in einer Mischung verteilt sich jeder Bestandteil durch die gesamte fertige Zubereitung hindurch, statt in einem Teil davon zu sitzen. Die Konzentration jedes Bestandteils ist daher seine eigene Menge geteilt durch das Gesamtvolumen, und jeder Bestandteil benutzt denselben Nenner. Die Versuchung ist, den zweiten Bestandteil nur durch das Verdünnungsmittel zu teilen, als wäre er auf den ersten geschichtet worden. Das ist er nicht. Es gibt ein Volumen, es enthält beide Bestandteile, und beide Konzentrationen sind Aussagen über dieselbe Flüssigkeit.

Ob dieser Nenner wächst, wenn ein Bestandteil hinzugefügt wird, hängt von etwas ab, das die Arithmetik nicht in beide Richtungen annehmen kann. Eine flüssige Komponente trägt ihr gesamtes Volumen zur Summe bei und senkt damit die Konzentration alles bereits Vorhandenen. Eine feste Komponente trägt in dem Modell dieser Seite kein Volumen bei, lässt also die anderen Konzentrationen stehen und addiert nur zur Summe. Deshalb ist die Unterscheidung zwischen einer Massenangabe und einer Volumenangabe keine bloße Buchhaltungsfrage: Sie entscheidet, ob die Bestandteile einander überhaupt verdünnen. Der Rechner für Lösungsmischungen behandelt jede Eingabe als Volumen, was das richtige Modell ist, sobald irgendein Bestandteil bereits eine Flüssigkeit ist.

Addiert man die einzelnen Konzentrationen, ist das Ergebnis die Gesamtmasse des Peptids geteilt durch das Gesamtvolumen, also die Konzentration der Mischung, behandelt man sie als einen einzigen Stoff. Diese Identität ist die nützlichste Kontrolle auf dieser Seite, denn sie ist leicht durchzuführen und sie versagt genau auf die Weise, in der ein Fehler versagt. Ergeben die Bestandteile zusammen nicht die Gesamtsumme, wurde einer von ihnen durch das falsche Volumen geteilt, und die falsche Zeile ist die, deren Zahl nicht in das Muster passt.

Ebenso wichtig ist klarzustellen, was diese Summe nicht ist. Sie ist eine Massendichte von Peptid in einer Flüssigkeit, keine Konzentration von irgendetwas, denn kein chemischer Stoff hat diese Konzentration und nichts auf dem Vial entspricht ihr. Das Gesamte so zu behandeln, als beschriebe es einen verwendbaren Stoff, ist der Weg, auf dem eine Mischungsseite als Seite für einen Wirkstoff gelesen wird. Die Arithmetik läuft auch nützlich rückwärts: Gesamtvolumen und Konzentration eines Bestandteils ergeben unmittelbar dessen Masse, und so prüft man, was wirklich in ein Vial kam, gegen das, was in den Rechner eingegeben wurde. Der Rechner für die Konzentration nach einer Volumenänderung behandelt den verwandten Fall, zu was eine Konzentration wird, wenn Flüssigkeit hinzugefügt oder entnommen wird.

Addition ist die einzige Operation, die diese Seite ausführt, und sie ist in sich abgeschlossen: Massen addieren sich, Volumina addieren sich, und die Quotienten folgen. Verträglichkeit ist keine arithmetische Eigenschaft. Ob zwei Stoffe zusammen gelöst bleiben, ob einer den pH-Wert verschiebt, bei dem der andere stabil ist, ob einer von ihnen bei der erreichten Konzentration aggregiert und ob das Paar überhaupt in demselben Behältnis etwas zu suchen hat: Nichts davon steht in den drei Formeln oben, und keine Umstellung von ihnen wird es hervorbringen. Auf dieser Seite gibt es keine Einstellung, die daran etwas ändern würde, denn sie nimmt Massen, Volumina und eine Spritze entgegen, und nichts in dieser Liste beschreibt, wie sich zwei Stoffe zusammen verhalten.

Die Seite wird also für ein Stoffpaar, das nie in ein Vial sollte, eine Tabelle bauen, und sie wird das ohne Mucks tun, denn jede Warnung, die sie druckte, wäre eine Aussage über Chemie, die sie nicht stützen könnte. Dieses Schweigen ist Absicht, und es ist die wichtigste Einschränkung der Seite. Es ist keine Lücke, die eine spätere Version mit einer besseren Formel schließen wird. Was die Verträglichkeit tatsächlich klären würde, sind die Produktdokumentation jedes Bestandteils und das Urteil jemandes, der dazu qualifiziert ist, und der Haftungsausschluss ist die Stelle, an der diese Website ihre eigene Fassung dieser Aussage unterbringt.

Die Summe der Bestandteile ist nur sinnvoll, wenn sie eine Einheit teilen, und die beiden gebräuchlichen Masseneinheiten unterscheiden sich um den Faktor tausend. Ein Bestandteil in Milligramm und ein anderer in Mikrogramm ergibt eine Gesamtsumme, die um denselben Faktor danebenliegt und trotzdem wie eine plausible Masse aussieht. Vorher umzurechnen ist langsamer als sorgfältig einzugeben und erheblich schneller als das Ergebnis hinterher zu entwirren. Sowohl der Masseneinheiten-Rechner als auch die Seite mit den Umrechnungen behandeln diesen Schritt, und der Leitfaden zu Massenkonzentration und Molarität erklärt, warum die Einheit, in der eine Konzentration angegeben wird, entscheidet, wogegen sie legitim verglichen werden darf.

Verhältnisse sind die dauerhafte Art, eine Mischung zu beschreiben. Ein Massenverhältnis zwischen Bestandteilen ist dimensionslos, es übersteht also sowohl einen Einheitenwechsel als auch eine Änderung des Verdünnungsvolumens, während eine Konzentration an ein bestimmtes Volumen in einer bestimmten Einheit gebunden ist. Ist eine Mischung als Verhältnis angegeben und wird danach ein Gesamtvolumen gewählt, folgen die Konzentrationen eindeutig, und jede spätere Volumenänderung lässt das Verhältnis intakt. Das ist eine viel bessere Lage als zwei Konzentrationen zu halten und zu hoffen, dass sie in derselben Einheit eingegeben wurden. Der Rechner für Chargengrößen ist das Werkzeug, um eine solche Vorgabe zu skalieren, sobald sie einmal existiert.