Arvutage lahjendamise faktor, sisestades alg- ja lõppmaht. Oluline laboritöö, keemia ja farmaatsia ettevalmistuste jaoks lahuse kontsentratsiooni muutuste määramiseks.
Diluatsioonifaktor on kriitiline mõõtmine laboriteadustes, farmaatsia ettevalmistustes ja keemilistes protsessides, mis kvantifitseerib, kui palju lahust on lahjendatud. See esindab suhte lõppmahu ja algmahu vahel pärast lahjendamist. Meie Diluatsioonifaktori kalkulaator pakub lihtsat ja täpset viisi selle olulise väärtuse määramiseks, aidates teadlasi, laboritehnikuid ja üliõpilasi tagada täpsed lahuse ettevalmistused. Olenemata sellest, kas töötate analüütilises keemias, biokeemias või farmaatsia koostamisel, on diluatsioonifaktorite mõistmine ja korrektne arvutamine eksperimentaalse täpsuse ja korduvuse jaoks hädavajalik.
Diluatsioonifaktor on numbriline väärtus, mis näitab, kui palju lahus on pärast lahusti lisamist lahjendatud. Matemaatiliselt väljendatakse seda järgmiselt:
Näiteks, kui lahjendate 5 mL kontsentreeritud lahust lõppmahuni 25 mL, oleks diluatsioonifaktor 5 (arvutatuna 25 mL ÷ 5 mL). See tähendab, et lahus on 5 korda lahjem kui algne.
Diluatsioonifaktori arvutamine kasutab lihtsat valemit:
Kus:
Mõlemad mahud peavad olema väljendatud samas mõõtühikus (nt milliliitrid, liitrid või mikroliidid), et arvutus oleks kehtiv. Diluatsioonifaktor ise on mõõtmatud number, kuna see esindab kahe mahu suhet.
Käime läbi lihtsa näite:
Algmaht: 2 mL kontsentreeritud lahust
Lõppmaht: 10 mL pärast lahusti lisamist
See tähendab, et lahus on nüüd 5 korda lahjem kui algne.
Meie kalkulaator muudab diluatsioonifaktori leidmise kiireks ja veavabaks:
Kalkulaator pakub ka visuaalset esitamist suhtelisest mahust, et aidata teil paremini mõista lahjendamisprotsessi.
Meie kalkulaator annab tulemused ümardatuna nelja kümnendkohani täpsuse nimel. See täpsusaste on enamiku laboratoorsete rakenduste jaoks piisav, kuid saate oma ümardamist kohandada vastavalt oma konkreetsetele vajadustele.
Analüütilises keemias ja biokeemias on diluatsioonifaktorid hädavajalikud:
Apteekrid ja farmaatsiateadlased kasutavad diluatsioonifaktoreid:
Meditsiinilaboritehnikud toetuvad diluatsioonifaktoritele:
Teadlased erinevates valdkondades kasutavad lahjenduse arvutusi:
Käime läbi täieliku praktilise näite diluatsioonifaktori kasutamisest laborikeskkonnas:
Peate valmistama 50 mL 0,1 M NaCl lahust 2,0 M NaCl aktsialahusest.
Nõutav diluatsioonifaktor = Algkontsentratsioon ÷ Lõppkontsentratsioon = 2,0 M ÷ 0,1 M = 20
Aktsialahuse maht = Lõppmaht ÷ Diluatsioonifaktor = 50 mL ÷ 20 = 2,5 mL
Diluatsioonifaktor = Lõppmaht ÷ Algmaht = 50 mL ÷ 2,5 mL = 20
See kinnitab, et meie 0,1 M NaCl lahus on õigesti valmistatud diluatsioonifaktoriga 20.
Diluatsioonifaktorite tavaline rakendus on seriaalsete lahjenduste loomine, kus iga lahjendus toimib järgmise lahjenduse lähtepunktina.
Alustades aktsialahusest:
Kumulatiivne diluatsioonifaktor pärast kolme lahjendust oleks:
See tähendab, et lõplik lahus on 1,000 korda lahjem kui algne aktsialahus.
Diluatsioonifaktoril on pöördne suhe kontsentratsiooniga:
Kus:
See suhe tuleneb massi säilitamise põhimõttest, kus lahusti kogus jääb lahjendamise käigus muutumatuks.
1:10 lahjendus tähendab 1 osa lahust 10 osa kogus (lahus + lahjendaja):
1:100 lahjenduse võib saavutada ühes etapis või kahe järjestikuse 1:10 lahjendusega:
1:1000 lahjendus on sageli kasutusel väga kontsentreeritud proovide puhul:
Väga väikeste algmahudega (nt mikroliidid või nanoliitrid) töötamisel muutub mõõtmise täpsus kriitiliseks. Isegi väikesed absoluutvead võivad põhjustada märkimisväärseid protsentuaalseid vigu diluatsioonifaktoris.
Äärmiselt suurte diluatsioonifaktorite puhul (nt 1:1,000,000) on sageli parem teha järjestikuseid lahjendusi, mitte ühte sammu, et minimeerida vigu.
Mõnikord väljendatakse lahjendusi suhetes (nt 1:5), mitte faktorites. Selles tähenduses:
Kui lahus on kontsentreeritud, mitte lahjendatud, kasutame kontsentratsioonifaktorit:
See on lihtsalt diluatsioonifaktori pöördväärtus.
Lahjendamise kontseptsioon on olnud keemia aluseks juba varajastest päevadest. Varased alkeemikud ja esimesed keemikud mõistsid lahuste lahjendamise põhimõtet, kuigi neil puudusid täpsed mõõtmised, mida me täna kasutame.
Süsteemne lähenemine lahjendamise arvutustele arenes koos analüütilise keemia edusammudega 18. ja 19. sajandil. Laboritehnikate muutudes keerukamaks kasvas vajadus täpsete lahjendamismeetodite järele.
Tänapäevane arusaam diluatsioonifaktoritest formaliseeriti koos volümeetilise analüüsi tehnikate arendamisega 19. sajandil. Teadlased nagu Joseph Louis Gay-Lussac, kes leiutas volümeetilise kolbi, andsid olulise panuse lahuste ettevalmistamise ja lahjendamise standardiseerimisse.
Täna on diluatsioonifaktori arvutused laboritöös mitmesugustes teaduslikes valdkondades nurgakivi, rakendustega alates põhiteadusest kuni tööstusliku kvaliteedikontrollini.
1' Exceli valem diluatsioonifaktori jaoks
2=B2/A2
3' Kus A2 sisaldab algmahtu ja B2 sisaldab lõppmahtu
4
5' Exceli VBA funktsioon diluatsioonifaktori jaoks
6Function DilutionFactor(initialVolume As Double, finalVolume As Double) As Variant
7 If initialVolume <= 0 Or finalVolume <= 0 Then
8 DilutionFactor = "Viga: Mahud peavad olema positiivsed"
9 Else
10 DilutionFactor = finalVolume / initialVolume
11 End If
12End Function
131def calculate_dilution_factor(initial_volume, final_volume):
2 """
3 Arvuta diluatsioonifaktor alg- ja lõppmahu põhjal.
4
5 Args:
6 initial_volume (float): Lahuse algmaht
7 final_volume (float): Lõppmaht pärast lahjendamist
8
9 Returns:
10 float: Arvutatud diluatsioonifaktor või None, kui sisendid on kehtetud
11 """
12 if initial_volume <= 0 or final_volume <= 0:
13 return None
14
15 dilution_factor = final_volume / initial_volume
16 # Ümarda nelja kümnendkohani
17 return round(dilution_factor, 4)
18
19# Näidis kasutamine
20initial_vol = 5.0 # mL
21final_vol = 25.0 # mL
22df = calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
23print(f"Diluatsioonifaktor: {df}") # Väljund: Diluatsioonifaktor: 5.0
241function calculateDilutionFactor(initialVolume, finalVolume) {
2 // Valideeri sisendid
3 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
4 return null;
5 }
6
7 // Arvuta diluatsioonifaktor
8 const dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
9
10 // Ümarda nelja kümnendkohani
11 return Math.round(dilutionFactor * 10000) / 10000;
12}
13
14// Näidis kasutamine
15const initialVol = 2.5; // mL
16const finalVol = 10.0; // mL
17const dilutionFactor = calculateDilutionFactor(initialVol, finalVol);
18console.log(`Diluatsioonifaktor: ${dilutionFactor}`); // Väljund: Diluatsioonifaktor: 4
191calculate_dilution_factor <- function(initial_volume, final_volume) {
2 # Valideeri sisendid
3 if (initial_volume <= 0 || final_volume <= 0) {
4 return(NULL)
5 }
6
7 # Arvuta diluatsioonifaktor
8 dilution_factor <- final_volume / initial_volume
9
10 # Ümarda nelja kümnendkohani
11 return(round(dilution_factor, 4))
12}
13
14# Näidis kasutamine
15initial_vol <- 1.0 # mL
16final_vol <- 5.0 # mL
17df <- calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
18cat("Diluatsioonifaktor:", df, "\n") # Väljund: Diluatsioonifaktor: 5
191public class DilutionCalculator {
2 /**
3 * Arvutab diluatsioonifaktori alg- ja lõppmahu põhjal.
4 *
5 * @param initialVolume Lahuse algmaht
6 * @param finalVolume Lahuse lõppmaht pärast lahjendamist
7 * @return Arvutatud diluatsioonifaktor või null, kui sisendid on kehtetud
8 */
9 public static Double calculateDilutionFactor(double initialVolume, double finalVolume) {
10 // Valideeri sisendid
11 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
12 return null;
13 }
14
15 // Arvuta diluatsioonifaktor
16 double dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
17
18 // Ümarda nelja kümnendkohani
19 return Math.round(dilutionFactor * 10000) / 10000.0;
20 }
21
22 public static void main(String[] args) {
23 double initialVol = 3.0; // mL
24 double finalVol = 15.0; // mL
25
26 Double dilutionFactor = calculateDilutionFactor(initialVol, finalVol);
27 if (dilutionFactor != null) {
28 System.out.println("Diluatsioonifaktor: " + dilutionFactor); // Väljund: Diluatsioonifaktor: 5.0
29 } else {
30 System.out.println("Kehtetud sisendväärtused");
31 }
32 }
33}
341// C++ näide
2#include <iostream>
3#include <cmath>
4
5double calculateDilutionFactor(double initialVolume, double finalVolume) {
6 // Valideeri sisendid
7 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
8 return -1; // Veaindikaator
9 }
10
11 // Arvuta diluatsioonifaktor
12 double dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
13
14 // Ümarda nelja kümnendkohani
15 return std::round(dilutionFactor * 10000) / 10000;
16}
17
18int main() {
19 double initialVol = 4.0; // mL
20 double finalVol = 20.0; // mL
21
22 double dilutionFactor = calculateDilutionFactor(initialVol, finalVol);
23 if (dilutionFactor >= 0) {
24 std::cout << "Diluatsioonifaktor: " << dilutionFactor << std::endl; // Väljund: Diluatsioonifaktor: 5
25 } else {
26 std::cout << "Kehtetud sisendväärtused" << std::endl;
27 }
28
29 return 0;
30}
311# Ruby näide
2def calculate_dilution_factor(initial_volume, final_volume)
3 # Valideeri sisendid
4 if initial_volume <= 0 || final_volume <= 0
5 return nil
6 end
7
8 # Arvuta diluatsioonifaktor
9 dilution_factor = final_volume / initial_volume
10
11 # Ümarda nelja kümnendkohani
12 (dilution_factor * 10000).round / 10000.0
13end
14
15# Näidis kasutamine
16initial_vol = 2.0 # mL
17final_vol = 10.0 # mL
18df = calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
19
20if df
21 puts "Diluatsioonifaktor: #{df}" # Väljund: Diluatsioonifaktor: 5.0
22else
23 puts "Kehtetud sisendväärtused"
24end
25Diluatsioonifaktor on numbriline väärtus, mis näitab, kui palju lahus on pärast lahusti lisamist lahjendatud. See arvutatakse jagades lõppmahu algmahuga: Diluatsioonifaktor = Lõppmaht ÷ Algmaht Näiteks, kui lahjendate 2 mL 10 mL, on diluatsioonifaktor 10 ÷ 2 = 5.
Diluatsioonifaktori arvutamiseks jagage lahuse lõppmaht algmahuga: Diluatsioonifaktor = Lõppmaht ÷ Algmaht Näiteks, kui lahjendate 2 mL 10 mL, on diluatsioonifaktor 10 ÷ 2 = 5.
Diluatsioonifaktor väljendatakse ühe numbrina (nt 5), mis näitab, kui palju lahus on lahjendatud. Lahjendussuhe väljendatakse proportsioonina (nt 1:5), kus esimene number esindab algse lahuse osi ja teine number esindab kogusummat pärast lahjendamist.
Tehniliselt tähendaks diluatsioonifaktor, mis on väiksem kui 1, kontsentratsiooni, mitte lahjendamist (lõppmaht on väiksem kui algmaht). Praktikas väljendatakse seda tavaliselt kontsentratsioonifaktorina, mitte diluatsioonifaktorina.
Kontsentratsiooni pärast lahjendamist saab arvutada järgmiselt: Lõppkontsentratsioon = Algkontsentratsioon ÷ Diluatsioonifaktor Näiteks, kui 5 mg/mL lahus on diluatsioonifaktoriga 10, oleks lõppkontsentratsioon 0,5 mg/mL.
Seriaalne lahjendamine on järjestikuste lahjenduste seeria, kus iga lahjendus kasutab eelmist lahjendust lähtepunktina. Kumulatiivne diluatsioonifaktor on kõigi individuaalsete lahjendustegurite korrutis seerias.
Nõutav täpsus sõltub teie rakendusest. Enamik laboritööd nõuab diluatsioonifaktorite arvutamist 2-4 kümnendkohani. Kriitilised rakendused farmaatsia või kliinilistes seadetes võivad nõuda suuremat täpsust.
Mõlemad alg- ja lõppmahud peavad olema samas mõõtühikus (nt mõlemad milliliitrites või mõlemad liitrites). Diluatsioonifaktor ise on mõõtmatud, kuna see on kahe mahu suhe.
Väga suurte diluatsioonifaktorite (nt 1:10,000) puhul on sageli parem teha järjestikuseid lahjendusi (nt kaks 1:100 lahjendust), et minimeerida mõõtmisvigu ja tagada täpsus.
Jah, kui teate diluatsioonifaktorit, saate arvutada uue kontsentratsiooni, jagades algkontsentratsiooni diluatsioonifaktoriga.
Harris, D. C. (2015). Kvantitatiivne keemiline analüüs (9. väljaanne). W. H. Freeman and Company.
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2013). Analüütilise keemia alused (9. väljaanne). Cengage Learning.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Keemia (12. väljaanne). McGraw-Hill Education.
Ebbing, D. D., & Gammon, S. D. (2016). Üldine keemia (11. väljaanne). Cengage Learning.
Ameerika Keemia Selts. (2015). Reaktiivkeemilised ained: spetsifikatsioonid ja protseduurid (11. väljaanne). Oxford University Press.
Ühendriikide Pharmacopeia ja Rahvuslik Formulaar (USP 43-NF 38). (2020). Ühendriikide Pharmacopeial Convention.
Maailma Terviseorganisatsioon. (2016). WHO laboratoorsed käsiraamatud inimseemne uurimiseks ja töötlemiseks (5. väljaanne). WHO Press.
Molinspiration. "Lahjenduskalkulaator." Molinspiration Cheminformatics. Juurdepääs 2. august 2024. https://www.molinspiration.com/services/dilution.html
Kasutage meie Diluatsioonifaktori kalkulaatorit, et kiiresti ja täpselt määrata lahjendustegur oma laboratoorsete lahuste jaoks. Lihtsalt sisestage alg- ja lõppmahud ning saate koheseid tulemusi, et tagada teie eksperimentaalprotokollide täpsus ja korduvus.
Avasta rohkem tööriistu, mis võivad olla kasulikud teie töövoos