Laske laimennuskerroin syöttämällä alkuperäiset ja lopulliset tilavuudet. Olennaista laboratoriotyössä, kemiassa ja lääketeollisuuden valmisteluissa liuoksen konsentraatiomuutosten määrittämiseksi.
Laimennuskerroin on tärkeä mitta laboratoriotieteissä, lääketeollisuudessa ja kemiallisissa prosesseissa, joka kvantifioi sen, kuinka paljon liuosta on laimennettu. Se edustaa suhdetta lopullisen tilavuuden ja alkuperäisen tilavuuden välillä liuoksen laimentamisen jälkeen. Meidän Laimennuskerroinlaskurimme tarjoaa yksinkertaisen, tarkan tavan määrittää tämä tärkeä arvo, auttaen tutkijoita, laboratorioteknikkoja ja opiskelijoita varmistamaan tarkat liuosvalmistukset. Työskentelitpä sitten analyyttisessä kemiassa, biokemiassa tai lääkkeiden valmistuksessa, laimennuskerrointen ymmärtäminen ja oikea laskeminen on välttämätöntä kokeellisten tarkkuuden ja toistettavuuden kannalta.
Laimennuskerroin on numeerinen arvo, joka osoittaa, kuinka monta kertaa liuos on laimennettu lisäämällä liuotinta. Matemaattisesti se voidaan ilmaista seuraavasti:
Esimerkiksi, jos laimennat 5 mL varastoliuosta lopulliseen tilavuuteen 25 mL, laimennuskerroin olisi 5 (laskettuna 25 mL ÷ 5 mL). Tämä tarkoittaa, että liuos on 5 kertaa laimeampi kuin alkuperäinen.
Laimennuskerroinlaskenta käyttää yksinkertaista kaavaa:
Missä:
Molempien tilavuuksien on oltava samassa yksikössä (esim. millilitroissa, litroissa tai mikrolitreissä) laskennan pätevyyden varmistamiseksi. Laimennuskerroin itsessään on ulottumaton luku, koska se edustaa kahden tilavuuden suhdetta.
Käydään läpi yksinkertainen esimerkki:
Alkuperäinen tilavuus: 2 mL tiivistettyä liuosta
Lopullinen tilavuus: 10 mL liuottimen lisäämisen jälkeen
Tämä tarkoittaa, että liuos on nyt 5 kertaa laimeampi kuin alkuperäinen.
Laskurimme tekee laimennuskerroimen löytämisestä nopeaa ja virheetöntä:
Laskuri tarjoaa myös visuaalisen esityksen suhteellisista tilavuuksista auttaakseen sinua ymmärtämään laimennusprosessia paremmin.
Laskurimme antaa tulokset pyöristettyinä neljään desimaaliin tarkkuuden vuoksi. Tämä tarkkuus riittää useimpiin laboratoriokäyttöihin, mutta voit säätää pyöristystä tarpeidesi mukaan.
Analyyttisessä kemiassa ja biokemiassa laimennuskerroimet ovat välttämättömiä:
Apteekkarit ja lääketeollisuuden tutkijat käyttävät laimennuskerroimia:
Lääketieteelliset laboratorio teknologit luottavat laimennuskerroimiin:
Tutkijat eri aloilta käyttävät laimennuslaskelmia:
Käydään läpi täydellinen käytännön esimerkki laimennuskerroimen käytöstä laboratoriossa:
Sinun on valmistettava 50 mL 0,1 M NaCl-liuosta 2,0 M NaCl varastoliuoksesta.
Tarvittava laimennuskerroin = Alkuperäinen pitoisuus ÷ Lopullinen pitoisuus = 2,0 M ÷ 0,1 M = 20
Varastoliuoksen tilavuus = Lopullinen tilavuus ÷ Laimennuskerroin = 50 mL ÷ 20 = 2,5 mL
Laimennuskerroin = Lopullinen tilavuus ÷ Alkuperäinen tilavuus = 50 mL ÷ 2,5 mL = 20
Tämä vahvistaa, että 0,1 M NaCl-liuos on valmistettu oikein laimennuskerroimella 20.
Yksi laimennuskerrointen yleinen sovellus on sarjallisten laimennusten luominen, jossa jokainen laimennus toimii seuraavan laimennuksen lähtökohtana.
Aloittamalla varastoliuoksesta:
Kumulatiivinen laimennuskerroin kolmen laimennuksen jälkeen olisi:
Tämä tarkoittaa, että lopullinen liuos on 1,000 kertaa laimeampi kuin alkuperäinen varastoliuos.
Laimennuskerroin on käänteinen suhde pitoisuuteen:
Missä:
Tämä suhde johtuu aineen säilymisen periaatteesta, jossa liuoksen määrä pysyy vakiona laimennuksen aikana.
1:10 laimennus tarkoittaa 1 osa liuosta 10 osaan kokonaisuudesta (liuos + liuotin):
1:100 laimennuksen voi saavuttaa yhdessä vaiheessa tai kahdessa peräkkäisessä 1:10 laimennuksessa:
1:1000 laimennus on yleisesti käytössä erittäin tiivistetyille näytteille:
Työskennellessäsi erittäin pienillä alkuperäisillä tilavuuksilla (esim. mikrolitroissa tai nanolitroissa) mittaus tarkkuus tulee kriittiseksi. Jopa pienet absoluuttiset virheet voivat johtaa merkittäviin prosentuaalisiin virheisiin laimennuskerroimessa.
Erittäin suurten laimennuskerrointen (esim. 1:1,000,000) kohdalla on usein parempi suorittaa peräkkäisiä laimennuksia kuin yksi askel virheiden vähentämiseksi.
Joskus laimennuksia ilmaistaan suhteina (esim. 1:5) sen sijaan, että käytettäisiin kertoimia. Tässä merkinnässä:
Kun liuos on tiivistetty sen sijaan, että se olisi laimennettu, käytämme pitoisuuskerrointa:
Tämä on yksinkertaisesti laimennuskerroimen käänteisluku.
Laimennuksen käsite on ollut keskeinen kemian alalla sen varhaisista päivistä lähtien. Muinaiset alkemistit ja varhaiset kemistit ymmärsivät aineiden laimentamisen periaatteen, vaikka heiltä puuttui tarkat mittaukset, joita käytämme tänään.
Järjestelmällinen lähestymistapa laimennuslaskentaan kehittyi analyyttisen kemian edistyessä 18. ja 19. vuosisadalla. Laboratoriotekniikoiden kehittyessä tarkkojen laimennusmenetelmien tarve kasvoi.
Nykyinen ymmärrys laimennuskerroista vakiintui volyymianalyysimenetelmien kehittämisen myötä 19. vuosisadalla. Tieteilijät, kuten Joseph Louis Gay-Lussac, joka keksi volyymimittarin, vaikuttivat merkittävästi liuosvalmistuksen ja laimennuksen standardisointiin.
Nykyään laimennuskerroinlaskelmat ovat kulmakivi laboratoriotyössä useilla tieteellisillä aloilla, ja niitä sovelletaan perustutkimuksesta teolliseen laadunvalvontaan.
1' Excel-kaava laimennuskerroimelle
2=B2/A2
3' Missä A2 sisältää alkuperäisen tilavuuden ja B2 sisältää lopullisen tilavuuden
4
5' Excel VBA -toiminto laimennuskerroimelle
6Function Laimennuskerroin(alkuperäinenTilavuus As Double, lopullinenTilavuus As Double) As Variant
7 If alkuperäinenTilavuus <= 0 Or lopullinenTilavuus <= 0 Then
8 Laimennuskerroin = "Virhe: Tilavuuden on oltava positiivinen"
9 Else
10 Laimennuskerroin = lopullinenTilavuus / alkuperäinenTilavuus
11 End If
12End Function
131def calculate_dilution_factor(initial_volume, final_volume):
2 """
3 Laskee laimennuskerroimen alkuperäisen ja lopullisen tilavuuden perusteella.
4
5 Args:
6 initial_volume (float): Liuoksen alkuperäinen tilavuus
7 final_volume (float): Lopullinen tilavuus laimennuksen jälkeen
8
9 Returns:
10 float: Laskettu laimennuskerroin tai None, jos syötteet ovat virheellisiä
11 """
12 if initial_volume <= 0 or final_volume <= 0:
13 return None
14
15 dilution_factor = final_volume / initial_volume
16 # Pyöristä neljään desimaaliin
17 return round(dilution_factor, 4)
18
19# Esimerkkikäyttö
20initial_vol = 5.0 # mL
21final_vol = 25.0 # mL
22df = calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
23print(f"Laimennuskerroin: {df}") # Tulostaa: Laimennuskerroin: 5.0
241function calculateDilutionFactor(initialVolume, finalVolume) {
2 // Tarkista syötteet
3 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
4 return null;
5 }
6
7 // Laske laimennuskerroin
8 const dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
9
10 // Pyöristä neljään desimaaliin
11 return Math.round(dilutionFactor * 10000) / 10000;
12}
13
14// Esimerkkikäyttö
15const initialVol = 2.5; // mL
16const finalVol = 10.0; // mL
17const dilutionFactor = calculateDilutionFactor(initialVol, finalVol);
18console.log(`Laimennuskerroin: ${dilutionFactor}`); // Tulostaa: Laimennuskerroin: 4
191calculate_dilution_factor <- function(initial_volume, final_volume) {
2 # Tarkista syötteet
3 if (initial_volume <= 0 || final_volume <= 0) {
4 return(NULL)
5 }
6
7 # Laske laimennuskerroin
8 dilution_factor <- final_volume / initial_volume
9
10 # Pyöristä neljään desimaaliin
11 return(round(dilution_factor, 4))
12}
13
14# Esimerkkikäyttö
15initial_vol <- 1.0 # mL
16final_vol <- 5.0 # mL
17df <- calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
18cat("Laimennuskerroin:", df, "\n") # Tulostaa: Laimennuskerroin: 5
191public class DilutionCalculator {
2 /**
3 * Laskee laimennuskerroimen alkuperäisten ja lopullisten tilavuuksien perusteella.
4 *
5 * @param initialVolume Liuoksen alkuperäinen tilavuus
6 * @param finalVolume Liuoksen lopullinen tilavuus laimennuksen jälkeen
7 * @return Laskettu laimennuskerroin tai null, jos syötteet ovat virheellisiä
8 */
9 public static Double calculateDilutionFactor(double initialVolume, double finalVolume) {
10 // Tarkista syötteet
11 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
12 return null;
13 }
14
15 // Laske laimennuskerroin
16 double dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
17
18 // Pyöristä neljään desimaaliin
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("Laimennuskerroin: " + dilutionFactor); // Tulostaa: Laimennuskerroin: 5.0
29 } else {
30 System.out.println("Virheelliset syötearvot");
31 }
32 }
33}
341// C++ esimerkki
2#include <iostream>
3#include <cmath>
4
5double calculateDilutionFactor(double initialVolume, double finalVolume) {
6 // Tarkista syötteet
7 if (initialVolume <= 0 || finalVolume <= 0) {
8 return -1; // Virheindikaattori
9 }
10
11 // Laske laimennuskerroin
12 double dilutionFactor = finalVolume / initialVolume;
13
14 // Pyöristä neljään desimaaliin
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 << "Laimennuskerroin: " << dilutionFactor << std::endl; // Tulostaa: Laimennuskerroin: 5
25 } else {
26 std::cout << "Virheelliset syötearvot" << std::endl;
27 }
28
29 return 0;
30}
311# Ruby esimerkki
2def calculate_dilution_factor(initial_volume, final_volume)
3 # Tarkista syötteet
4 if initial_volume <= 0 || final_volume <= 0
5 return nil
6 end
7
8 # Laske laimennuskerroin
9 dilution_factor = final_volume / initial_volume
10
11 # Pyöristä neljään desimaaliin
12 (dilution_factor * 10000).round / 10000.0
13end
14
15# Esimerkkikäyttö
16initial_vol = 2.0 # mL
17final_vol = 10.0 # mL
18df = calculate_dilution_factor(initial_vol, final_vol)
19
20if df
21 puts "Laimennuskerroin: #{df}" # Tulostaa: Laimennuskerroin: 5.0
22else
23 puts "Virheelliset syötearvot"
24end
25Laimennuskerroin on numeerinen arvo, joka osoittaa, kuinka monta kertaa liuos on laimennettu lisäämällä liuotinta. Se lasketaan jakamalla lopullinen tilavuus alkuperäisellä tilavuudella.
Laimennuskerroimen laskemiseksi jaa liuoksen lopullinen tilavuus alkuperäisellä tilavuudella: Laimennuskerroin = Lopullinen tilavuus ÷ Alkuperäinen tilavuus Esimerkiksi, jos laimennat 2 mL 10 mL:ksi, laimennuskerroin on 10 ÷ 2 = 5.
Laimennuskerroin ilmaistaan yksittäisenä numerona (esim. 5), joka edustaa, kuinka monta kertaa liuos on laimeampi. Laimennussuhde ilmaistaan suhteena (esim. 1:5), jossa ensimmäinen numero edustaa osia alkuperäisestä liuoksesta ja toinen numero edustaa kokonaisosia laimennuksen jälkeen.
Teknisesti ottaen laimennuskerroin, joka on alle 1, edustaisi tiivistämistä eikä laimennusta (lopullinen tilavuus on pienempi kuin alkuperäinen tilavuus). Käytännössä tätä ei yleensä ilmaista laimennuskerroimena.
Pitoisuus laimennuksen jälkeen voidaan laskea seuraavasti: Lopullinen pitoisuus = Alkuperäinen pitoisuus ÷ Laimennuskerroin Esimerkiksi, jos 5 mg/mL liuoksella on laimennuskerroin 10, lopullinen pitoisuus olisi 0,5 mg/mL.
Sarjallinen laimennus on sarja peräkkäisiä laimennuksia, joissa jokainen laimennus käyttää edellistä laimennusta lähtökohtana. Kumulatiivinen laimennuskerroin on kaikkien yksittäisten laimennuskerrointen tulo sarjassa.
Vaadittu tarkkuus riippuu sovelluksestasi. Useimmissa laboratoriotöissä laimennuskerrointen laskeminen kahteen-neljään desimaaliin on riittävää. Kriittisissä sovelluksissa lääketeollisuudessa tai kliinisissä ympäristöissä saatetaan tarvita suurempaa tarkkuutta.
Sekä alkuperäisten että lopullisten tilavuuksien on oltava samassa yksikössä (esim. molempien on oltava millilitroissa tai molempien litroissa). Laimennuskerroin itsessään on ulottumaton, koska se on kahden tilavuuden suhde.
Erittäin suurten laimennuskerrointen (esim. 1:10,000) kohdalla on yleensä parempi suorittaa peräkkäisiä laimennuksia (esim. kaksi 1:100 laimennusta) virheiden vähentämiseksi ja tarkkuuden varmistamiseksi.
Kyllä, kun tiedät laimennuskerroimen, voit laskea uuden pitoisuuden jakamalla alkuperäisen pitoisuuden laimennuskerroimella.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. painos). W. H. Freeman and Company.
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2013). Fundamentals of Analytical Chemistry (9. painos). Cengage Learning.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12. painos). McGraw-Hill Education.
Ebbing, D. D., & Gammon, S. D. (2016). General Chemistry (11. painos). Cengage Learning.
American Chemical Society. (2015). Reagent Chemicals: Specifications and Procedures (11. painos). Oxford University Press.
Yhdysvaltain farmakopeia ja kansallinen formulaario (USP 43-NF 38). (2020). Yhdysvaltain farmakopeialainen yhdistys.
Maailman terveysjärjestö. (2016). WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen (5. painos). WHO Press.
Molinspiration. "Laimennuslaskuri." Molinspiration Cheminformatics. Viitattu 2. elokuuta 2024. https://www.molinspiration.com/services/dilution.html
Käytä laimennuskerroinlaskuriamme löytääksesi nopeasti ja tarkasti laimennuskerroin laboratorioliuoksillesi. Syötä vain alkuperäiset ja lopulliset tilavuudet, ja saat välittömästi tulokset varmistaaksesi, että kokeelliset protokollasi ovat tarkkoja ja toistettavia.
Löydä lisää työkaluja, jotka saattavat olla hyödyllisiä työnkulullesi