מחשבון שחזור - נפח אבקה לנוזל

מחשבון הכנת תמיסה

מחשבון להכנת תמיסה מחשב את כמות הנוזל הדרושה להמסת כמות מדודה של אבקה לתמיסה בריכוז שנבחר. משתמשים בו בבתי מרקחת, במעבדות ובמרפאות וטרינריות בכל מקרה שבו יש להפוך אבקה יבשה לנוזל בעל ריכוז ידוע.

מהי הכנת תמיסה?

הכנת תמיסה היא תהליך של הוספת נוזל, הנקרא מדלל, לאבקה או לחומר שעבר ייבוש בהקפאה, כדי ליצור תמיסה. תרופות רבות וריאגנטים מעבדתיים נשמרים כאבקה יבשה, משום שאבקות נשארות יציבות זמן רב יותר מנוזלים. לפני השימוש, הצוות מוסיף נפח מדוד של מדלל, כגון מים סטריליים או תמיסת מלח, כדי להביא את החומר לריכוז עבודה.

ריכוז התמיסה המוגמרת מצוין בדרך כלל במיליגרמים למיליליטר (mg/ml), כלומר כמה מיליגרמים של החומר מומסים בכל מיליליטר של נוזל.

נוסחת הכנת תמיסה

נפח המדלל הדרוש מחושב לפי הנוסחה הזאת:

$\text{נפח (ml)} = \frac{\text{כמות (g)} \times 1000}{\text{ריכוז (mg/ml)}}$

• כמות (g) היא המסה של האבקה, בגרמים.
• 1000 ממיר גרמים למיליגרמים, משום ש־1 גרם שווה ל־1000 מיליגרמים.
• ריכוז (mg/ml) הוא ריכוז היעד של התמיסה הסופית.
• נפח (ml) הוא כמות המדלל שיש להוסיף.

הנוסחה פועלת משום שריכוז פירושו "מיליגרמים למיליליטר". המרת מסת האבקה למיליגרמים וחלוקתה בריכוז היעד נותנת את מספר המיליליטרים המכילים את מספר המיליגרמים הזה.

הנוסחה מניחה שהאבקה עצמה אינה תופסת נפח נוסף לאחר ההמסה. בפועל, אבקות מסוימות מוסיפות נפח קטן, הנקרא נפח דחיקה, לאחר הערבוב. הוראות האריזה של מוצר מסוים עשויות לדרוש נפח מעט שונה מזה שהמחשבון נותן, כדי להביא זאת בחשבון. כאשר קיימות הוראות מדויקות למוצר, יש להעדיף אותן על פני הנוסחה הכללית.

דוגמה פתורה

נניח שבבקבוקון יש 5 גרמים אבקה, וריכוז היעד הוא 10 mg/ml. תחילה ממירים את המסה למיליגרמים: 5 גרמים שווים ל־5000 מיליגרמים. מחלקים בריכוז היעד:

$\text{נפח (ml)} = \frac{5000 \text{ mg}}{10 \text{ mg/ml}} = 500 \text{ ml}$

הוספת 500 ml מדלל ל־5 גרמים אבקה מניבה תמיסה בריכוז 10 mg/ml.

דוגמה קטנה יותר: בקבוקון המכיל 0.5 גרם (500 mg), שיש להכין לריכוז של 25 mg/ml, דורש 500 ÷ 25 = 20 ml מדלל.

מציאת כמות האבקה במקום זאת

אפשר לסדר מחדש את הנוסחה כדי למצוא כמה אבקה דרושה לנפח ולריכוז יעד:

$\text{כמות (g)} = \frac{\text{נפח (ml)} \times \text{ריכוז (mg/ml)}}{1000}$

לדוגמה, הכנת 200 ml תמיסה בריכוז 50 mg/ml דורשת (200 × 50) ÷ 1000 = 10 גרמים אבקה.

כיצד פועל המחשבון

למחשבון שני שדות קלט: כמות האבקה, בגרמים, והריכוז הרצוי, ב־mg/ml. בשני השדות חייב להיות מספר גדול מאפס; ערך ריק, אפס או ערך שלילי מציג הודעת שגיאה במקום תוצאה. לאחר שבשני השדות מוזן מספר תקין, נפח הנוזל הדרוש מופיע במיליליטרים, יחד עם הנוסחה כשהערכים שהוזנו משובצים בה. כפתור העתקה מאפשר להדביק את התוצאה במקום אחר, כגון במחברת מעבדה.

אם כמות האבקה נתונה במיליגרמים ולא בגרמים, יש לחלק אותה ב־1000 לפני ההזנה. אם הריכוז נתון באחוזים ולא ב־mg/ml, יש להמיר אותו תחילה (ראו את השאלות הנפוצות להלן).

שימושים נפוצים

בית מרקחת. רוקחים מכינים מחדש אנטיביוטיקות באבקה ותרופות אחרות להזרקה באמצעות מים סטריליים או תמיסת מלח לפני מתן המנה. ריכוז היעד נקבע לפי תווית התרופה או הוראת רופא.

מעבדות. חוקרים מכינים מחדש אנזימים, נוגדנים וריאגנטים אחרים שעברו ייבוש בהקפאה, לריכוז מצוין, לפני השימוש בניסוי.

רפואה וטרינרית. צוותים וטרינריים מערבבים תרופות באבקה לריכוז המאפשר נפח מנה נוח ומדויק, בהתאם לגודל בעל החיים המטופל.

בכל מסגרת, עלוני האריזה ודפי נתוני המוצר נשארים המקור העיקרי. הם מביאים בחשבון גורמים כגון נפח דחיקה וסוג המדלל הנדרש, שנוסחה כללית אינה יכולה להביא בחשבון.

שאלות נפוצות

למה משמש מחשבון להכנת תמיסה? הוא מוצא את נפח הנוזל הדרוש להמסת מסה נתונה של אבקה לריכוז יעד, או להפך: את מסת האבקה הדרושה לנפח ולריכוז יעד.

באילו יחידות משתמש המחשבון? כמות האבקה מוזנת בגרמים, הריכוז במיליגרמים למיליליטר, והתוצאה ניתנת במיליליטרים.

מדוע ייתכן שההוראות בפועל ידרשו נפח שונה מזה שמחשב המחשבון? אבקות מסוימות מוסיפות נפח מדיד לאחר ההמסה, הנקרא נפח דחיקה. עלון האריזה של מוצר עשוי לציין שיש להוסיף מעט פחות מדלל מכפי שהנוסחה הפשוטה מציעה, כדי שהנפח הסופי עדיין יתאים לריכוז היעד. כאשר קיימות הוראות יצרן, יש לפעול לפיהן במקום לפי הנוסחה הכללית.

כיצד ממירים ריכוז באחוזים ל־mg/ml? מכפילים את האחוז ב־10. תמיסת 5% משקל/נפח (w/v) שווה ל־50 mg/ml, משום ש־5% w/v פירושו 5 גרמים, או 5000 מיליגרמים, לכל 100 ml, כלומר 50 mg למיליליטר.

כיצד מחשבים את כמות האבקה לנפח ולריכוז יעד? מכפילים את הנפח (ml) בריכוז (mg/ml), ואז מחלקים ב־1000. עבור 100 ml תמיסה בריכוז 25 mg/ml: (100 × 25) ÷ 1000 = 2.5 גרמים.

האם תמיסה שהוכנה מחדש נשארת יציבה ללא הגבלת זמן? לא. היציבות משתנה לפי החומר, ובדרך כלל מצוינת בעלון האריזה או בגיליון נתוני הבטיחות. תרופות רבות שהוכנו מחדש חייבות להישמר בקירור ולהיות בשימוש בתוך ימים; חלק מהריאגנטים המעבדתיים מחזיקים מעמד זמן רב יותר אם מאחסנים אותם כראוי. עיון בתיעוד של המוצר הספציפי הוא הדרך האמינה למצוא את תקופת היציבות שלו.