Calculadora de Factor de Dilució - Solucions de Laboratori Instantànies

Què és una calculadora del factor de dilució?

Una calculadora del factor de dilució determina la proporció entre el volum final d’una solució i el volum inicial després d’afegir-hi un dissolvent. Aquesta proporció, el factor de dilució, mostra quantes vegades s’ha diluït més una solució. Un factor de dilució de 10 significa que ara la solució té una concentració deu vegades menor que abans.

La dilució és el procés de reduir la concentració d’una solució afegint-hi més dissolvent, com ara aigua. Els científics, els farmacèutics i els tècnics de laboratori calculen el factor de dilució abans de fer cap mescla, per saber exactament quina quantitat de solució mare i de dissolvent han de combinar.

Fórmula del factor de dilució

El factor de dilució es calcula amb aquesta fórmula:

Factor de dilució = volum final ÷ volum inicial

• Volum inicial: quantitat de solució original utilitzada abans d’afegir-hi el dissolvent.
• Volum final: volum total de la solució després d’afegir-hi el dissolvent.

Tots dos volums han d’utilitzar la mateixa unitat. El resultat no té unitat; és una proporció simple, de manera que la resposta és la mateixa tant si els volums s’expressen en mil·lilitres com en litres. La calculadora indica els dos camps en mil·lilitres (mL); si s’introdueix una altra unitat en tots dos camps, el factor obtingut també és correcte.

Un factor de dilució superior a 1 significa que la solució s’ha diluït, que és el cas habitual. Un factor de dilució exactament igual a 1 significa que no s’ha produït cap dilució. Un factor de dilució inferior a 1 significa que el volum final era menor que el volum inicial, cosa que passa quan la solució es concentra, per exemple, per evaporació.

Exemple resolt

Un tècnic pren 10 mL d’una solució mare i hi afegeix dissolvent fins que el volum total arriba a 100 mL.

Factor de dilució = 100 mL ÷ 10 mL = 10

Ara la solució està deu vegades més diluïda que la solució mare. Els treballadors de laboratori sovint anomenen això una dilució 1:10: una part de solució mare combinada amb prou dissolvent per obtenir deu parts en total.

Com calcular el factor de dilució: pas a pas

1. Mesureu el volum inicial de la solució mare.
2. Afegiu dissolvent fins que la mescla arribi al volum final desitjat. El volum final és la quantitat total després de fer la mescla, no només el dissolvent afegit.
3. Dividiu el volum final pel volum inicial per obtenir el factor de dilució.
4. Comproveu el resultat. Un nombre superior a 1 confirma que s’ha produït una dilució. Un nombre exactament igual a 1 significa que els dos volums coincidien i que no ha canviat res.

Si el volum inicial és zero, el factor de dilució no es pot calcular, perquè la divisió per zero no té un resultat definit.

Situacions habituals de dilució

Factor de dilució i concentració

Com que la dilució redueix la concentració, la nova concentració és igual a la concentració original dividida pel factor de dilució:

Nova concentració = concentració original ÷ factor de dilució

Per exemple, diluir una solució de 2,0 mol/L (M) amb un factor de dilució de 20 dona una concentració final de 2,0 ÷ 20 = 0,1 M.

La relació també funciona a la inversa. Si es mesura una mostra diluïda i es desconeix la concentració original, cal multiplicar el valor mesurat pel factor de dilució:

Concentració original = concentració mesurada × factor de dilució

Una mostra diluïda amb un factor de dilució de 10 i mesurada posteriorment a 5 mg/mL provenia d’una solució mare de 5 × 10 = 50 mg/mL.

Aplicacions

Els laboratoris de recerca preparen solucions amb una concentració exacta cada dia. Un científic que necessita 50 mL d’una solució de clorur de sodi de 0,5 M a partir d’una solució mare de 5 M primer determina el volum necessari de solució mare mitjançant C₁V₁ = C₂V₂: (5 M)(V₁) = (0,5 M)(50 mL), de manera que V₁ = 5 mL. El factor de dilució és 50 ÷ 5 = 10.

Els laboratoris clínics dilueixen mostres de sang o sèrum quan una lectura supera el rang de detecció de l’instrument. Barrejar 1 mL de mostra amb 4 mL de tampó dona 5 mL en total, amb un factor de dilució de 5. Després que l’instrument comuniqui un resultat, el tècnic el multiplica per 5 per recuperar el valor real de la mostra original.

Els laboratoris ambientals dilueixen mostres d’aigua abans d’analitzar-ne els metalls traça, seguint mètodes com el mètode 200,8 de l’EPA. Diluir 1 mL de mostra fins a un volum final de 100 mL dona un factor de dilució de 100.

Els microbiòlegs utilitzen dilucions seriades, una cadena de dilucions fetes successivament, per comptar els bacteris d’una mostra. Transferir 1 mL d’un cultiu a 9 mL de brou estèril dona 10 mL en total, amb un factor de dilució de 10 per a aquest pas. Repetir el procés multiplica els factors de dilució entre si, de manera que dos passos d’aquest tipus produeixen un factor de dilució combinat de 10 × 10 = 100.

Preguntes més freqüents

Què és un factor de dilució?

És la proporció entre el volum final d’una solució i el volum inicial després de la dilució. Un factor de dilució de 10 significa que la solució està deu vegades més diluïda que abans.

Com es calcula el factor de dilució?

Dividiu el volum final pel volum inicial: factor de dilució = volum final ÷ volum inicial. Diluir 10 mL fins a un volum final de 100 mL dona un factor de dilució de 100 ÷ 10 = 10.

Què significa un factor de dilució de 10?

Significa que la solució s’ha diluït fins a una concentració equivalent a una desena part de l’original. És el mateix que una dilució 1:10: una part de solució original combinada amb dissolvent fins a obtenir deu parts en total.

Pot ser inferior a 1 un factor de dilució?

Sí. Un factor de dilució inferior a 1 significa que el volum final és menor que el volum inicial, cosa que passa quan una solució es concentra en lloc de diluir-se, per exemple, per evaporació.

Què passa si el volum inicial és zero?

El factor de dilució no es pot calcular, perquè la divisió per zero no està definida. La calculadora mostra un missatge d’error en lloc d’un resultat.

En què es diferencia un factor de dilució d’una proporció de dilució?

Una proporció de dilució s’escriu habitualment 1:X i compara una part de la solució original amb X parts totals. Un factor de dilució de 10 correspon a una proporció de dilució 1:10; totes dues expressions descriuen la mateixa relació de formes diferents.

Referències

1. Institut Nacional d’Estàndards i Tecnologia (NIST), normes de mesurament per al treball volumètric.
2. Agència de Protecció Ambiental dels Estats Units, mètode 200,8 per a l’anàlisi d’elements traça en aigua.
3. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), directrius per documentar les dilucions de laboratori.
4. Harris, D. C. (2015). Anàlisi química quantitativa (9a ed.). W. H. Freeman and Company.