प्रथम-क्रम उन्मूलन कैलकुलेटर
समय t के बाद बची मात्रा और अंश ज्ञात करने के लिए प्रथम-क्रम क्षय मॉडल A(t) = A0 x e^(-kt) लागू करता है। एक पाठ्यपुस्तक मॉडल, चिकित्सा या खुराक सलाह नहीं।
फार्माकोकाइनेटिक मॉडल
कैलकुलेटर इनपुट
फार्माकोकाइनेटिक मॉडल: यह एक गणितीय और प्रयोगशाला संदर्भ उपकरण है। यह निदान, उपचार या खुराक की सिफारिश नहीं करता, और यह चिकित्सा सलाह नहीं है।
प्रथम-क्रम निष्कासन कैलकुलेटर उस सवाल का उत्तर देता है जिसका उत्तर अर्धायु परिभाषित होता है: प्रारंभिक मात्रा, दर स्थिरांक और बीता हुआ समय दिए जाएँ, तो कितना बचता है?
यह इस परिवार का केंद्रीय परिणाम है, और बाकी नौ इसी के पुनर्गठन हैं।
प्रथम-क्रम निष्कासन की परिभाषित विशेषता यह है कि शेष अंश केवल इस पर निर्भर करता है कि कितने अर्धायु बीत चुके हैं, इस पर नहीं कि आपने कितनी मात्रा से शुरू किया था। सौ इकाई और दस लाख इकाई ठीक एक ही अनुपातिक दर से घटते हैं।
शेष अंश समय पर निर्भर क्यों करता है, मात्रा पर नहीं
प्रथम-क्रम निष्कासन का सबसे उपयोगी परिणाम यह है कि प्रारंभिक मात्रा अंश में है ही नहीं। वह उत्तर को पैमाना बनाती है और इससे अधिक कुछ नहीं, इसीलिए एक छोटा नमूना और एक बड़ा पात्र एक ही मान्यताओं के तहत एक ही अनुपातिक दर से घटते हैं। शेष प्रतिशत कैलकुलेटर यही गणना है जिसमें प्रारंभिक मात्रा भाग से हटा दी गई है, और दोनों पृष्ठ एक ही अनुपात को अलग-अलग परिधान में लौटाते हैं।
इसका परिणाम यह है कि अर्धायु अनुपात के बारे में एक कथन है, इसलिए इसे अधिक मात्रा से शुरू करके छोटा नहीं किया जा सकता और कम मात्रा से शुरू करके लंबा भी नहीं। यदि ऐसी गिरावट दिखे जो इस नियम का पालन नहीं करती, तो गलती मॉडल में है, अंकगणित में नहीं, और दोनों में से कौन सी बात है यह निकालना आमतौर पर किसी अधिक जटिल सूत्र अपनाने से अधिक उपजाऊ है। इसकी शुरुआत एक ऐसे सवाल से होती है जिसका उत्तर यांत्रिक है: क्या प्रति इकाई समय जो नुकसान होता है वह इस पर निर्भर करता है कि पहले कितनी मात्रा मौजूद थी?
घात विमीय रहित निकलना चाहिए
e के आगे का घात एक गुणनफल है, और गुणनफल तभी अर्थपूर्ण होता है जब उसके पद आपस में निरस्त हो जाएँ। यही एकल शर्त इस परिवार की इकाई नियम को कड़ा बनाती है। दर स्थिरांक के साथ समय की विपरीत इकाई आती है, बीते समय के साथ समय की इकाई, और दोनों का गुणनफल एक शुद्ध संख्या होता है। घात से कोई इकाई जोड़ दीजिए, तो उसके नीचे का हर आँकड़ा उस इकाई के परिमाण जितना गलत हो जाता है, और कहीं कोई त्रुटि नहीं उठती, क्योंकि कैलकुलेटर से एक ठीक बने संख्यात्मक सवाल पूछा गया था और उसका उत्तर उसने पूरी तरह सही दिया।
विमीय जाँच हाथ से करने में दो सेकंड लगते हैं और यह लगभग हर उस चुपचाप होने वाली विफलता को पकड़ लेता है। प्रति घंटा दर स्थिरांक के लिए समय घंटों में चाहिए। यदि स्रोत ने दिन दिए हों, तो लिखने से पहले बदल लीजिए। समय इकाई कन्वर्टर सबसे तेज़ रास्ता है, और पेप्टाइड अंकगणित की शृंखला शुरू करने से पहले एक इकाई तय कर लेने की सामान्य प्रक्रिया पेप्टाइड इकाई रूपांतरण पर मार्गदर्शिका में है।
वह जगह जहाँ प्रथम-क्रम प्रथम-क्रम नहीं रह जाता
प्रथम-क्रम व्यवहार का अर्थ है कि प्रति इकाई समय जो नुकसान होता है उसका अंश स्थिर रहता है। यह तब तक रहता है जब तक हटाना मौजूद मात्रा के समानुपाती है, जो संतृप्तता से दूर की सामान्य परिस्थिति है। यह तब टूटता है जब हटाने की व्यवस्था क्षमता-सीमित हो जाती है, क्योंकि वहाँ मात्रा प्रति इकाई समय लगभग एक ही निरपेक्ष राशि से घटती है चाहे कितनी भी बची हो, और वक्र सीधा रेखा की ओर हो जाता है। जिस गिरावट का बाद का हिस्सा रैखिक दिखता है वह कैलकुलेटर के बारे में नहीं, तंत्र के बारे में कुछ बता रही है।
एक दूसरी और सूक्ष्म विफलता भी होती है। वास्तविक गिरावट वक्रों में आमतौर पर एक से अधिक आकार होते हैं, क्योंकि पदार्थ अक्सर पहले तेज़ी से और बाद में धीरे से निकलता है, जब एक तेज़ वितरण चरण एक धीमे को जगह देता है। एकल दर स्थिरांक इनमें से एक चरण को अच्छी तरह जँता है और दूसरे को बुरी तरह, और कोई बताया गया आँकड़ा किस चरण का वर्णन करता है, यह ठीक वही बात है जो आमतौर पर कही नहीं जाती। प्रथम-क्रम निष्कासन और अर्धायु अंकगणित पर मार्गदर्शिका इस बात को देखता है कि एकल घाताकार कहाँ उचित है और कहाँ नहीं।
दोनों आउटपुट अलग-अलग मात्रा की जानकारी रखते हैं
यह पृष्ठ दो आँकड़े लौटाता है और वे एक-दूसरे में अनावश्यक दोहराव नहीं हैं। शेष अंश मॉडल का असली आउटपुट है: यह केवल k और बीते समय पर निर्भर करता है, और किसी भी प्रारंभिक मात्रा के लिए एक जैसा ही होगा। शेष मात्रा वही अंश है गुणा पहले फ़ील्ड में लिखी गई संख्या से, जिससे यह किसी एक विशेष प्रारंभिक आँकड़े के बारे में कथन बन जाती है, इससे अधिक किसी सामान्य बात का नहीं।
दोनों को अलग रखने से आगे की वह सबसे आम गलती रुकती है, जिसमें निकली हुई निरपेक्ष राशि ऐसी मान ली जाती है जिसमें मॉडल के पास न होने वाली जानकारी है। दोनों में से कोई आउटपुट नहीं बताता कि मात्रा क्यों घट रही है, और न ही कि नुकसान का क्या अर्थ होता। यह एक वक्र है, कोई तंत्र नहीं, और इसमें न कोई अवशोषण है, न कोई वितरण, न कोई बंधन, न कोई मेटाबोलाइट और न कोई व्यक्ति। जब आपको मात्रा के बजाय सांद्रता चाहिए, तो आयतन में रूपांतरण अलग से देना पड़ता है, और यही काम है मोलरिटी कैलकुलेटर के लिए।
यह कैलकुलेटर कैसे काम करता है
मॉडल एक घाताकार क्षय है। घात दर स्थिरांक और बीते समय का गुणनफल है, और ऋणात्मक संख्या का घाताकार सदैव एक से छोटा होता है, इसलिए मात्रा सदैव घटती रहती है।
एक समतुल्य और अक्सर अधिक स्पष्ट रूप सीधे अर्धायु का उपयोग करता है: n अर्धायुओं के बाद शेष अंश आधा उठाया गया n होता है। पूर्ण अंक वाले अर्धायु तो सरल हैं, और भिन्न वाला वही है जहाँ घाताकार अपना काम साबित करता है।
सूत्र
-
A(t) = A0 x e^(-k x t)
- A0
- समय शून्य पर की मात्रा
- k
- निष्कासन दर स्थिरांक
- t
- बीता हुआ समय
घात k x t विमीय रहित होना चाहिए, इसलिए k और t की इकाइयाँ एक-दूसरे की विपरीत होनी चाहिए।
-
fraction remaining = e^(-k x t) = 0.5^(t / t-half)
वही अंश आधा करने के पैमाने में लिखा हुआ, जिससे अर्धायुओं के पूर्ण और आधे अंक आसानी से जाँचे जा सकते हैं।
हल किया गया उदाहरण
ठीक एक अर्धायु के बाद शेष मात्रा
यह एक उदाहरण मात्र है। आंकड़े इस तरह चुने गए हैं कि गणना जांची जा सके। यह खुराक, प्रोटोकॉल या सिफारिश नहीं है।
दिया गया
- प्रारंभिक मात्रा
- 100
- दर स्थिरांक
- 0.02888 per hour
- बीता हुआ समय
- 24 hours
- घात निकालिए
- प्रतिस्थापन
- 0.02888 per hour x 24 hours
- परिणाम
- 0.6931
- घात उठाइए
- प्रतिस्थापन
- e^(-0.6931)
- परिणाम
- 0.5000
- प्रारंभिक मात्रा से गुणा कीजिए
- प्रतिस्थापन
- 100 x 0.5000
- परिणाम
- 50.00
यह क्या दर्शाता है
ठीक आधा बचता है, जो एक अच्छी सदृश जाँच है क्योंकि इनपुट जानबूझकर एक अर्धायु रखा गया था। नुकसान की दर स्थिर नहीं है: पहले घंटे में मॉडल लगभग 2.8 प्रतिशत खोता है, और चौबीसवें घंटे में लगभग 1.4 प्रतिशत। मात्रा शुरू में सबसे तेज़ घटती है और छोटी होने के साथ धीमी होती जाती है, और यही प्रथम-क्रम गतिकी की परिभाषित व्यवहार है।
इनपुट समझें
- प्रारंभिक मात्रा
- समय शून्य पर मौजूद मात्रा, किसी भी एकरूप इकाई में। यह परिणाम को पैमाना बनाती है, शेष अंश नहीं बदलती।
- उन्मूलन दर स्थिरांक (k)
- निष्कासन दर स्थिरांक। यदि आपके पास अर्धायु है, तो समय का कैलकुलेटर अलग उपकरण है।
- ध्यान दें: वहाँ अर्धायु डाल देना जहाँ k माँगा गया है। दोनों 0.6931 के कारक तक एक-दूसरे के व्युत्क्रम हैं, इसलिए k वाले फ़ील्ड में 24 डालने पर क्षय बहुत ही धीमा निकलता है।
- बीता समय
- बीता हुआ समय, घंटों में।
- ध्यान दें: इकाइयाँ k की इकाइयों की विपरीत होनी चाहिए। प्रति घंटा k के साथ दिनों में समय चौबीस के कारक की त्रुटि है, और यह चुपचाप होती है।
परिणाम समझें
- शेष मात्रा
- बीते समय के बाद बची हुई मात्रा, प्रारंभिक मात्रा के लिए डाली गई इकाई में।
- शेष अंश
- प्रारंभिक मात्रा का वह हिस्सा जो अब भी मौजूद है, शून्य से एक तक। यह परिणाम का इकाई-रहित रूप है।
इकाइयां समझें
- First-order
- प्रथम-क्रम। ऐसी प्रक्रिया जिसकी दर मौजूद मात्रा के समानुपाती होती है, इसलिए प्रति इकाई समय शेष अंश स्थिर रहता है।
- Exponential decay
- घाताकार क्षय। प्रथम-क्रम प्रक्रिया का गणितीय रूप। मात्रा शुरू में सबसे तेज़ घटती है और समय बीतने के साथ धीमी होती जाती है।
- e
- प्राकृतिक लघुगणक का आधार, 2.71828। घात विमीय रहित होना चाहिए।
सामान्य गलतियां
- k और समय की इकाइयाँ मिला देना, जिससे घात विमीय रहित नहीं रह पाता। यह पूरे परिवार की प्रमुख त्रुटि है और यह चुपचाप होती है।
- दर और दर स्थिरांक में भ्रम कर लेना। हानि की तत्काल दर होती है k गुणा वर्तमान मात्रा, इसलिए मात्रा घटने पर दर भी घटती है।
- वहाँ अर्धायु का उपयोग करना जहाँ k माँगा गया है, या वहाँ k का जहाँ अर्धायु माँगी गई है।
- इस मॉडल को शून्य-क्रम की स्थिति पर लागू करना। यदि अधिक मात्रा पर निष्कासन संतृप्त हो जाता है, तो क्षय रैखीय होता है, घाताकार नहीं।
महत्वपूर्ण सीमाएं
- मॉडल एक-कक्ष है। ऊतकों में और उनसे बाहर वितरण, जो किसी वास्तविक अर्धायु का बड़ा हिस्सा होता है, यहाँ बिल्कुल नहीं है।
- यह एक-कक्ष, प्रथम-क्रम मॉडल है। यह मान लेता है कि एक ही एकरूप कक्ष है, पूरी मात्रा तुरंत उपलब्ध है, और निष्कासन मौजूद मात्रा के समानुपाती है। वास्तविक फार्माकोकाइनेटिक्स में अवशोषण, ऊतकों में वितरण, प्रोटीन बंधन, अलग-अलग दर वाले कई निष्कासन मार्ग और ऐसे मेटाबोलाइट शामिल होते हैं जो स्वयं भी सक्रिय हो सकते हैं। यहाँ कुछ भी यह नहीं बताता कि कोई पदार्थ किसी व्यक्ति में कैसा व्यवहार करता है।
- यह एक ही पदार्थ का वर्णन करता है। कोई भी सक्रिय मेटाबोलाइट यहाँ कुछ नहीं जोड़ता।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
What does the first-order elimination calculator compute?
Given an initial amount, a rate constant k, and an elapsed time, it computes how much remains using the exponential decay equation A(t) = A0 x e^(-kt).
How do I use the first-order elimination calculator?
Enter the initial amount, the rate constant k, in inverse time units, and the elapsed time, in matching time units. The calculator returns the amount remaining and the fraction remaining.
How is the first-order elimination calculator different from the homepage half-life calculator?
This calculator takes a rate constant k directly; the homepage half-life calculator takes a half-life value and derives k internally. Use the elimination rate constant calculator first if you only have a half-life and want to work with this rate-constant framed version instead.
What is the underlying model behind the first-order elimination calculator?
A one-compartment, first-order exponential elimination model, the standard textbook approximation for how a substance's amount decreases over time when its elimination rate is proportional to how much is currently present.
What happens at time zero on the first-order elimination calculator?
The fraction remaining is exactly 1, 100 percent, at time zero, since e^0 equals 1, so the amount remaining equals the initial amount you entered.
What happens with a negative elapsed time on the first-order elimination calculator?
It is rejected as invalid; elapsed time must be zero or a positive number, since this model only describes forward-in-time decay.
Is the first-order elimination calculator a medical or dosing tool?
No. It is a mathematical model for educational purposes only. It does not provide medical advice, dosing guidance, or a prediction of any real substance’s elimination in a body.
Is the first-order elimination calculator free to use?
Yes. The first order elimination calculator runs entirely in your browser.
संबंधित कैलकुलेटर
- उन्मूलन दर स्थिरांक कैलकुलेटर अर्ध-आयु को प्रथम-क्रम उन्मूलन दर स्थिरांक में बदलता है, k = ln(2) / अर्ध-आयु। एक पाठ्यपुस्तक मॉडल, चिकित्सा या खुराक सलाह नहीं।
- दर स्थिरांक से अर्ध-आयु कैलकुलेटर प्रथम-क्रम उन्मूलन दर स्थिरांक को अर्ध-आयु में बदलता है, अर्ध-आयु = ln(2) / k, पिछली गणना का उल्टा। एक पाठ्यपुस्तक मॉडल, चिकित्सा या खुराक सलाह नहीं।
- शेष प्रतिशत तक समय कैलकुलेटर किसी लक्ष्य प्रतिशत के लिए प्रथम-क्रम क्षय मॉडल में बीता समय हल करता है, t = अर्ध-आयु x log2(1 / शेष अंश)। एक पाठ्यपुस्तक मॉडल, चिकित्सा या खुराक सलाह नहीं।
- शेष प्रतिशत कैलकुलेटर दिए गए बीते समय और अर्ध-आयु के बाद शेष प्रतिशत ज्ञात करने के लिए प्रथम-क्रम क्षय मॉडल लागू करता है। एक पाठ्यपुस्तक मॉडल, चिकित्सा या खुराक सलाह नहीं।