Calculadora de solucion de trabajo
Resuelve C1V1 = C2V2 para el volumen de stock necesario y muestra el volumen de diluyente que completa el volumen final. Para uso de laboratorio e investigación; no es consejo médico ni de dosificación.
Concentracion y dilucion
Campos de la calculadora
Esta es una herramienta de referencia matematica y de laboratorio. No diagnostica, trata ni recomienda una dosis, y no constituye consejo medico.
La calculadora de solución de trabajo toma una concentración de solución madre y una concentración objetivo, y devuelve cuánto hay que tomar de la solución madre y cuánto diluente hay que añadir para llegar al objetivo en un volumen final dado.
Es la segunda mitad del flujo de la solución madre, y el cálculo que la gente más usa en la práctica, porque el objetivo suele existir en un método y la solución madre es lo que hay en el vial.
Es la misma aritmética C1V1 que la calculadora de dilución general, presentada como dos volúmenes en lugar de cuatro concentraciones.
Dos volúmenes en lugar de cuatro concentraciones
La ecuación general de dilución lleva cuatro términos porque tiene que funcionar en todas las direcciones. Esta página solo necesita una de esas direcciones, desde una solución madre conocida hacia un objetivo en un volumen final conocido, así que los cuatro términos se reducen a dos números: el volumen de solución madre que hay que añadir y el volumen de diluente que lo acompaña. El volumen de solución madre es la cantidad de soluto que exige el objetivo, que es objetivo por volumen final, dividido entre lo que ya contiene cada mililitro de solución madre. Todo lo demás en esta página es esa división y la resta que la sigue.
La forma general sigue mereciendo la pena tenerla abierta en otra ventana, porque es la versión que atrapa un lapsus de unidades. Cuando la página de cuatro términos devuelve un número y esta devuelve otro para la misma preparación, la diferencia casi siempre es un volumen introducido como diluente cuando el cálculo quería un total. La calculadora de dilución C1V1 además acepta los cuatro valores como comprobación de coherencia, lo que la convierte en una auditoría barata de un resultado ya calculado aquí. Que dos páginas respondan a la misma pregunta con formas distintas es una virtud de una página de referencia y no una incoherencia, siempre que ambas sean correctas, y un desacuerdo entre ellas merece investigarse en lugar de promediarse.
El volumen de diluente es donde se esconde el error
La resta final es lo bastante pequeña como para tratarla como un detalle sin importancia y lo bastante grande como para importar. Una solución madre de 25 mg/mL llevada a 5 mg/mL en un volumen final de 40 mL necesita 8 mL de solución madre y 32 mL de diluente. Introduce el volumen final como volumen de diluente, que es el error de entrada más habitual en esta página, y el volumen terminado pasa a ser 48 mL. La solución tiene un aspecto perfectamente transparente y perfectamente normal, y contiene 200 mg en 48 mL, que es 4.17 mg/mL y no 5.
El tamaño de ese error no es constante. Es proporcional al volumen de la solución madre, que es proporcional a lo cerca que esté el objetivo de esa solución madre. Cuando el objetivo es un décimo de la solución madre, el volumen de esta es un décimo del total y el lapsus es pequeño. Cuando el objetivo está cerca de la solución madre, el volumen de esta se acerca a todo el volumen final y el lapsus se acerca a reducir la concentración a la mitad. Una solución madre de 10 mg/mL llevada a 9 mg/mL en 100 mL necesita 90 mL de solución madre y 10 de diluente, y tratar los cien como el diluente da 190 mL a unos 4.7 mg/mL, que se va casi por un factor de dos. Las cifras redondeadas producen el mismo tipo de problema, y la guía sobre redondeo y precisión en volúmenes pequeños cubre ese caso.
Por qué una solución de trabajo se hace por dilución
Una solución de trabajo se hace a partir de la solución madre y no a partir del sólido porque eso lleva el error al único sitio donde se mide una sola vez. Pesar para cada preparación paga el error de pesaje una y otra vez, en la dirección en la que la balanza hubiera derivado. Diluir deja solo la concentración de la solución madre como incierta, y cada preparación hereda esa misma incertidumbre en la misma dirección. La calculadora de solución madre fija esa única magnitud incierta, y por eso se sitúa antes que esta página dentro de un flujo. Donde el sólido abunda y el pesaje es fácil, nada de eso se aplica, y disolver el material directamente al objetivo es perfectamente razonable.
A lo largo de una cadena de diluciones los errores se acumulan en lugar de promediarse, porque cada factor está ligeramente mal a su manera. Si tres diluciones sucesivas arrastran errores relativos del uno, del dos y del uno por ciento, el error relativo en la concentración terminada se acerca a su suma, alrededor del cuatro por ciento, y no a su media. Eso es aritmética y no un defecto del método, y es el argumento para comprobar una cadena contra una única dilución directa siempre que las dos cosas sean posibles. La calculadora de dilución seriada expone la cadena cuando de verdad hace falta más de un paso.
Cuando el objetivo está por encima de la solución madre
Hay una combinación de entradas que esta página rechaza, y rechazarla es lo correcto. Si la concentración objetivo es mayor que la concentración de la solución madre, ningún volumen de diluente llega a ella, porque añadir disolvente solo puede bajar una concentración. El volumen de solución madre que devuelve la fórmula es mayor que el volumen final que se pidió, lo que exigiría un volumen de diluente negativo, y un volumen negativo no es una preparación. Un diluente negativo es la firma aritmética de una petición que no se puede cumplir por dilución, y eso convierte el rechazo en algo informativo y no en un inconveniente. La respuesta honesta es una solución madre más fuerte, que es otro cálculo y otra página.
Los casos próximos al límite merecen conocerse porque producen resultados que parecen respuestas. Un objetivo igual a la solución madre da un volumen de diluente de cero, que no es una dilución sino un cambio de etiqueta de la solución madre. Un objetivo justo por debajo de la solución madre da un volumen de diluente pequeño y un volumen de solución madre grande, que es el caso frágil descrito antes. Cuando el objetivo está tan cerca, disolver material pesado directamente al objetivo suele ser el camino más robusto. Donde la concentración tenga que salir de dos soluciones en lugar de una, la calculadora de mezcla de soluciones lleva explícitamente las dos cantidades.
Como funciona esta calculadora
El volumen de solución madre que hace falta es la cantidad de soluto requerida dividida entre la concentración de la solución madre. La cantidad requerida es la concentración objetivo por el volumen final, así que el volumen de solución madre es el objetivo por el final dividido entre la concentración de la solución madre.
El diluente es entonces lo que queda del volumen final, que es el volumen final menos el volumen de solución madre. Esa resta es el paso que más se pasa por alto.
Las formulas
-
stock volume = (target concentration x final volume) / stock concentration
La cantidad requerida, dividida entre lo que hay disponible por mL.
-
diluent volume = final volume - stock volume
El resto. Esto es lo que se pipetea como diluente.
Ejemplo resuelto
Preparar 50 mL de 10 mg/mL a partir de una solución madre de 100 mg/mL
Ejemplo ilustrativo. Los numeros se eligen para que la aritmetica sea facil de comprobar. No son una dosis, un protocolo ni una recomendacion.
Datos
- Concentración de la solución madre
- 100 mg/mL
- Concentración objetivo
- 10 mg/mL
- Volumen final
- 50 mL
- Calcular la cantidad de soluto requerida
- Sustitucion
- 10 mg/mL x 50 mL
- Resultado
- 500 mg
- Convertir la cantidad requerida en un volumen de solución madre
- Sustitucion
- 500 mg / 100 mg/mL
- Resultado
- 5 mL of stock
- Calcular el volumen de diluente
- Sustitucion
- 50 mL - 5 mL
- Resultado
- 45 mL of diluent
Lo que demuestra
Cinco mililitros de solución madre y cuarenta y cinco de diluente. Añadir en cambio los cincuenta mililitros de diluente daría una solución de 5 mg/mL, un error de un factor dos, y uno que produce una solución que sigue teniendo un aspecto perfectamente transparente y normal.
Entender los campos de entrada
- Concentracion madre
- La concentración de la solución de la que estás tomando, en mg/mL.
- Atencion: Si la solución madre se hizo reconstituyendo un vial, esto es la masa del vial dividida entre el volumen que añadiste, y no la masa del vial.
- Concentracion objetivo
- La concentración que quieres en la solución terminada, en mg/mL.
- Volumen final (mL)
- El volumen total que quieres preparar, solución madre más diluente.
- Atencion: Introducir el volumen de diluente que quieres añadir. Es un número distinto, y confundirlos es el error más habitual con esta calculadora.
Entender los resultados
- Volumen de solucion madre (mL)
- El volumen de solución madre que hay que tomar.
- Volumen de diluyente a agregar (mL)
- El volumen de diluente que hay que añadir. Junto con el volumen de solución madre, suma el volumen final que introdujiste.
Unidades explicadas
- Diluent
- El disolvente que se usa para bajar la solución madre hasta el objetivo. En el trabajo con péptidos, el agua bacteriostática es lo habitual, y no es intercambiable con ningún otro diluente sin comprobar la compatibilidad.
Errores comunes
- Tratar el volumen final como volumen de diluente. Los dos difieren en el volumen de la solución madre, y el error es proporcional.
- Pedir una concentración objetivo mayor que la concentración de la solución madre. No se puede llegar por dilución; hay que prepararla como una solución madre más fuerte.
- Ignorar que el propio diluente puede aportar volumen y soluto. Agua con agua no tiene problema, y por eso este cálculo es seguro para diluciones acuosas y no para todas.
Limitaciones importantes
- Supone volúmenes aditivos y mezcla completa.
- Es un cálculo de planificación. No sabe si la concentración es alcanzable, si el material está disponible ni si el diluente es compatible.
Preguntas frecuentes
What does the working solution calculator compute?
Given a stock concentration, a target, working, concentration, and a final volume, it computes how much stock solution and how much diluent to combine, using C1V1 = C2V2 solved for stock volume.
How do I use the working solution calculator?
Enter your stock concentration, your target working concentration, and the final volume you want to prepare. The calculator returns the stock volume to use and the diluent volume to add.
What is the formula the working solution calculator uses?
Stock volume equals target concentration times final volume, divided by stock concentration; diluent volume is whatever remains of the final volume after the stock volume is accounted for.
What happens if my target concentration is higher than my stock concentration on the working solution calculator?
The calculator rejects this input, since you cannot dilute a stock up to a higher concentration than it already has; the target concentration must be at or below the stock concentration.
What units does the working solution calculator use?
Stock and target concentration can be in any consistent unit, they just need to match each other; final volume, stock volume and diluent volume are all in mL.
How is the working solution calculator different from the buffer dilution calculator?
They use the exact same underlying math; the buffer dilution calculator is simply framed around buffer x-strength units, like diluting 10x PBS to 1x, rather than mass concentration units.
What if stock and target concentration are equal on the working solution calculator?
The calculator returns a stock volume equal to the full final volume and a diluent volume of zero, correctly reflecting that no dilution is needed.
Is the working solution calculator free to use?
Yes. The working solution calculator runs entirely in your browser.
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