เครื่องคำนวณการละลาย - ปริมาตรผงเป็นของเหลว

เครื่องคำนวณการเตรียมสารละลาย

เครื่องคำนวณการเตรียมสารละลายใช้คำนวณปริมาณของเหลวที่ต้องใช้ในการละลายผงในปริมาณที่กำหนดให้เป็นสารละลายที่มีความเข้มข้นตามต้องการ ใช้ในร้านขายยา ห้องปฏิบัติการ และคลินิกสัตวแพทย์ เมื่อจำเป็นต้องเปลี่ยนผงแห้งให้เป็นของเหลวที่มีความแรงทราบค่า

การเตรียมสารละลายคืออะไร?

การเตรียมสารละลายคือกระบวนการเติมของเหลว ซึ่งเรียกว่าสารเจือจาง ลงในผงหรือสารที่ทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง เพื่อให้เกิดเป็นสารละลาย ยาหลายชนิดและรีเอเจนต์สำหรับห้องปฏิบัติการถูกเก็บในรูปผงแห้ง เพราะผงมีความคงตัวได้นานกว่าของเหลว ก่อนใช้งาน เจ้าหน้าที่จะเติมสารเจือจางในปริมาตรที่วัดไว้ เช่น น้ำปราศจากเชื้อหรือน้ำเกลือ เพื่อให้สารมีความเข้มข้นพร้อมใช้งาน

ความเข้มข้นของสารละลายที่เตรียมเสร็จมักระบุเป็นมิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร (mg/ml) ซึ่งหมายถึงมีสารกี่มิลลิกรัมละลายอยู่ในของเหลวแต่ละมิลลิลิตร

สูตรการเตรียมสารละลาย

ปริมาตรของตัวทำละลายเจือจางที่ต้องใช้คำนวณตามสูตรนี้:

$\text{ปริมาตร (มล.)} = \frac{\text{ปริมาณ (กรัม)} \times 1000}{\text{ความเข้มข้น (มก./มล.)}}$

• ปริมาณ (กรัม) คือมวลของผง มีหน่วยเป็นกรัม
• 1000 ใช้แปลงกรัมเป็นมิลลิกรัม เนื่องจาก 1 กรัมเท่ากับ 1000 มิลลิกรัม
• ความเข้มข้น (มก./มล.) คือความแรงเป้าหมายของสารละลายสุดท้าย
• ปริมาตร (มล.) คือปริมาณตัวทำละลายเจือจางที่ต้องเติม

สูตรนี้ใช้ได้เพราะความเข้มข้นหมายถึง “มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร” การแปลงมวลของผงเป็นมิลลิกรัมแล้วหารด้วยความเข้มข้นเป้าหมาย จะได้จำนวนมิลลิลิตรที่มีสารในปริมาณมิลลิกรัมดังกล่าว

สูตรนี้สมมติว่าผงเองไม่เพิ่มปริมาตรเมื่อถูกละลาย ในทางปฏิบัติ ผงบางชนิดจะเพิ่มปริมาตรเล็กน้อยเมื่อผสม ซึ่งเรียกว่าปริมาตรที่เพิ่มขึ้นจากการแทนที่ คำแนะนำบนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์เฉพาะอาจกำหนดปริมาตรที่ต่างจากค่าที่เครื่องคำนวณได้เล็กน้อยเพื่อชดเชยเรื่องนี้ หากมีคำแนะนำเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์ ควรให้ความสำคัญเหนือสูตรทั่วไป

ตัวอย่างการคำนวณ

สมมติว่าขวดบรรจุผง 5 กรัม และความเข้มข้นเป้าหมายคือ 10 mg/มล. ขั้นแรกให้แปลงมวลเป็นมิลลิกรัม: 5 กรัมเท่ากับ 5000 มิลลิกรัม จากนั้นหารด้วยความเข้มข้นเป้าหมาย:

$\text{ปริมาตร (มล.)} = \frac{5000 \text{ mg}}{10 \text{ มก./มล.}} = 500 \text{ ml}$

การเติมตัวทำละลายเจือจาง 500 มล. ลงในผง 5 กรัม จะได้สารละลายความเข้มข้น 10 mg/มล.

ตัวอย่างที่มีขนาดเล็กลง: ขวดผง 0.5 กรัม (500 mg) ที่ต้องเตรียมให้มีความเข้มข้น 25 mg/มล. ต้องใช้ตัวทำละลายเจือจาง 500 ÷ 25 = 20 มล.

การหาปริมาณผงแทน

สามารถจัดรูปสูตรใหม่เพื่อหาปริมาณผงที่ต้องใช้สำหรับปริมาตรและความเข้มข้นเป้าหมาย:

$\text{ปริมาณ (กรัม)} = \frac{\text{ปริมาตร (มล.)} \times \text{ความเข้มข้น (มก./มล.)}}{1000}$

ตัวอย่างเช่น การเตรียมสารละลาย 200 มล. ที่มีความเข้มข้น 50 mg/มล. ต้องใช้ผง (200 × 50) ÷ 1000 = 10 กรัม

เครื่องคำนวณทำงานอย่างไร

เครื่องคำนวณมีช่องป้อนข้อมูลสองช่อง ได้แก่ ปริมาณผงเป็นกรัม และความเข้มข้นที่ต้องการเป็นมก./มล. ทั้งสองช่องต้องมีค่าตัวเลขมากกว่าศูนย์ หากเว้นว่าง ใส่ศูนย์ หรือใส่ค่าติดลบ ระบบจะแสดงข้อความแสดงข้อผิดพลาดแทนผลลัพธ์ เมื่อทั้งสองช่องมีตัวเลขที่ใช้ได้ ปริมาตรของเหลวที่ต้องใช้จะแสดงเป็นมิลลิลิตร พร้อมสูตรที่แทนค่าด้วยข้อมูลที่ป้อน ปุ่มคัดลอกช่วยให้สามารถนำผลลัพธ์ไปวางที่อื่นได้ เช่น สมุดบันทึกห้องปฏิบัติการ

หากระบุปริมาณผงเป็นมิลลิกรัมแทนกรัม ต้องหารด้วย 1000 ก่อนป้อนค่า หากระบุความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์แทนมก./มล. ต้องแปลงหน่วยก่อน (ดูคำถามที่พบบ่อยด้านล่าง)

การใช้งานทั่วไป

เภสัชกรรม เภสัชกรจะเตรียมยาปฏิชีวนะชนิดผงและยาฉีดอื่น ๆ ด้วยน้ำปราศจากเชื้อหรือน้ำเกลือก่อนให้ยา ความเข้มข้นเป้าหมายกำหนดโดยฉลากยาหรือคำสั่งแพทย์

ห้องปฏิบัติการ นักวิจัยจะเตรียมเอนไซม์ แอนติบอดี และสารรีเอเจนต์อื่น ๆ ที่ทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งให้มีความเข้มข้นตามที่ระบุก่อนใช้ในการทดลอง

สัตวแพทยศาสตร์ เจ้าหน้าที่สัตวแพทย์จะผสมยาชนิดผงให้มีความเข้มข้นที่ทำให้สามารถกำหนดปริมาตรยาได้สะดวกและแม่นยำตามขนาดของสัตว์ที่กำลังรักษา

ในทุกกรณี เอกสารกำกับการใช้ผลิตภัณฑ์และเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์ยังคงเป็นแหล่งอ้างอิงหลัก เอกสารเหล่านี้คำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่น ปริมาตรที่เพิ่มขึ้นจากการแทนที่และชนิดของสารเจือจางที่ต้องใช้ ซึ่งสูตรทั่วไปไม่สามารถครอบคลุมได้

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องคำนวณการเตรียมสารละลายใช้ทำอะไร ใช้หาปริมาตรของเหลวที่ต้องใช้เพื่อละลายผงที่มีมวลกำหนดให้ได้ความเข้มข้นเป้าหมาย หรือคำนวณย้อนกลับเพื่อหามวลผงที่ต้องใช้สำหรับปริมาตรและความเข้มข้นเป้าหมาย

เครื่องคำนวณใช้หน่วยใด ป้อนปริมาณผงเป็นกรัม ความเข้มข้นเป็นมิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร และผลลัพธ์แสดงเป็นมิลลิลิตร

เหตุใดคำแนะนำจริงจึงอาจกำหนดปริมาตรต่างจากเครื่องคำนวณ ผงบางชนิดเพิ่มปริมาตรที่วัดได้เมื่อถูกละลาย ซึ่งเรียกว่าปริมาตรแทนที่ เอกสารกำกับผลิตภัณฑ์อาจระบุให้เติมตัวทำละลายเจือจางน้อยกว่าที่สูตรทั่วไปแนะนำเล็กน้อย เพื่อให้ปริมาตรสุดท้ายตรงกับความเข้มข้นเป้าหมาย หากมีคำแนะนำจากผู้ผลิต ควรปฏิบัติตามแทนสูตรทั่วไป

จะแปลงความเข้มข้นแบบเปอร์เซ็นต์เป็นมก./มล. ได้อย่างไร คูณค่าเปอร์เซ็นต์ด้วย 10 สารละลาย 5% โดยน้ำหนักต่อปริมาตร (w/v) เท่ากับ 50 mg/มล. เนื่องจาก 5% w/v หมายถึง 5 กรัม หรือ 5000 มิลลิกรัม ต่อ 100 มล. ซึ่งเท่ากับ 50 mg ต่อมล.

คำนวณปริมาณผงสำหรับปริมาตรและความเข้มข้นเป้าหมายอย่างไร คูณปริมาตร (มล.) ด้วยความเข้มข้น (มก./มล.) แล้วหารด้วย 1000 สำหรับสารละลาย 100 มล. ที่มีความเข้มข้น 25 mg/มล.: (100 × 25) ÷ 1000 = 2.5 กรัม

สารละลายที่เตรียมแล้วจะคงตัวตลอดไปหรือไม่ ไม่ ค่าความคงตัวแตกต่างกันไปตามชนิดของสาร และมักระบุไว้ในเอกสารกำกับผลิตภัณฑ์หรือเอกสารข้อมูลความปลอดภัย ยาที่เตรียมแล้วหลายชนิดต้องแช่เย็นและใช้ภายในไม่กี่วัน ส่วนสารรีเอเจนต์ในห้องปฏิบัติการบางชนิดเก็บได้นานกว่าหากจัดเก็บอย่างถูกต้อง การตรวจสอบเอกสารของผลิตภัณฑ์นั้นโดยเฉพาะเป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการดูระยะเวลาคงตัว