RSS

Poradnik dla mieszających – część X

19 Lip

Stężenie procentowe – obliczamy, rozcieńczamy

No dobrze, ale pora przejść do poważniejszych obliczeń, bo przecież mamy zamiar nie tylko przeliczać stężenie procentowe na mg/ml, ale przede wszystkim będziemy rozcieńczać i mieszać różne roztwory.

Wiele osób stając przed takim problemem zakłada, że sobie nie poradzi. Nic bardziej błędnego! Jeśli dobrze się zastanowić, to okaże się, że w wielu przypadkach na co dzień intuicyjnie wykonujemy takie obliczenia, najczęściej nie zdając sobie z tego sprawy. To trochę tak, jak słynny pan Jourdain z molierowskiej komedii Mieszczanin szlachcicem, który ze zdumieniem dowiedział się, że całe życie mówił prozą.

Jeśli mamy na przykład do dyspozycji roztwór bazowy o stężeniu 36 mg/ml, a chcielibyśmy uzyskać płyn o stężeniu 18 mg/ml, to przecież jasne jest, że wystarczy rozcieńczyć go o połowę, a więc do wybranej przez nas objętości dodać taką samą objętość rozcieńczalnika (glikolu propylenowego, PEG czy też gliceryny albo dowolnej mieszanki tych związków). Jest to pełna analogia do działania w kuchni, gdzie czasami potrzebujemy ocet o stężeniu 5%, a więc mając w butelce roztwór 10% intuicyjnie wiemy, że trzeba rozcieńczyć go w stosunku 1:1 wodą.

Co jednak zrobić, gdy chcemy uzyskać stężenie inne niż połowa stężenia pierwotnego? Postaram się pokazać tutaj proste sposoby obliczeń uniwersalnych, które pozwolą nam na przygotowanie roztworu o dowolnym stężeniu.

Załóżmy, że posiadamy bazę o stężeniu wyjściowym 36 mg/ml, a chcielibyśmy uzyskać liquid o mocy 8 mg/ml. Przyjrzyjmy się przez chwilę tym liczbom. Tak, jak w poprzednim przykładzie 18 było dokładnie połową liczby 36, tak tutaj liczba 8 stanowi… no właśnie – nie da się tego dokładnie policzyć w pamięci. 1/4 będzie za dużo a 1/5 za mało. No, ale to już coś! Wiemy w przybliżeniu jakie powinno być rozcieńczenie. Teraz policzmy to dokładnie.

Myślę, że najprostszym sposobem będzie obliczenie bazujące na ilości składnika głównego, czyli w tym przypadku nikotyny. Musimy więc wiedzieć, ile chcemy przygotować roztworu o stężeniu 8 mg/ml. Załóżmy, że zamierzamy przygotować 20 ml tego roztworu.

Ile w takim razie będziemy mieli nikotyny w tej ilości roztworu?

Skoro w 1 mililitrze ma być 8 mg nikotyny, to w 20 ml musi jej być oczywiście 20 razy więcej, a więc 160 mg. Wiemy, że cała nikotyna musi pochodzić z roztworu bazowego – to najistotniejsza w tej chwili informacja.

Założyliśmy, że posiadany roztwór bazowy ma stężenie 36 mg/ml. Musimy obliczyć objętość, w jakiej znajduje się żądane przez nas 160 mg nikotyny.

Ułóżmy więc proporcję:

1 ml roztworu → 36 mg nikotyny

x ml roztworu → 160 mg nikotyny

x = (160*1)/36 = 4,4 ml

No i w ten nieskomplikowany sposób, używając jednej proporcji, uzyskaliśmy wynik – należy odmierzyć 4,4 ml roztworu bazowego i uzupełnić go do 20 ml, a więc dolać 15,6 ml rozcieńczalnika.

Należy w tym miejscu dodać, że istnieje kilka innych sposobów na uzyskanie tego wyniku. Jedne z nich są mniej, inne nieco bardziej złożone. Nie muszę chyba dodawać, że zawsze jednak uzyskamy dokładnie taki sam wynik.

Jeśli ktoś będzie miał wątpliwości dotyczące tego, czy obliczenia zostały wykonane prawidłowo, może szybko sprawdzić to, co zwykłem nazywać „sensownością wyniku”. Jak to zrobić? Zauważmy, że w obliczanym przykładzie roztwór bazowy miał stężenie 36 mg/ml, a chcieliśmy uzyskać roztwór 8 mg/ml Przypatrzmy się otrzymanej objętości. 4,4 ml bazy rozcieńczamy do 20 ml, a więc można powiedzieć, że rozcieńczenie jest w stosunku prawie 1:5. Wynik ten jest z grubsza zgodny z tym, co policzyliśmy na samym początku – w przybliżeniu.

Oczywiście jeśli chcielibyśmy wykonać dokładne sprawdzenie – wzorem tego, co kiedyś robiliśmy przy sprawdzaniu prawidłowości rozwiązania zadań na lekcjach matematyki w podstawówce, to też można to zrobić.

Przypominam też, że jeśli ktoś ma wątpliwości dotyczące tego, czy coś jest obliczone prawidłowo, powinien z kimś skonsultować wyniki. Zawsze też można po prostu kupić taką bazę, aby tylko do niej dodać odpowiednie aromaty. Tak na pewno będzie bezpieczniej.

(c) by Mirosław Dworniczak
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem.

 
3 komentarzy

Opublikował/a w dniu 19 Lipiec 2010 w ogólne

 

Tagi:

3 responses to “Poradnik dla mieszających – część X

  1. gotronkk

    19 Lipiec 2010 at 08:54

    Brawo Chemiku, świetny tekst. Jak zawsze, mimo dużego kalibru tematu, czytało się łatwo i przyjemnie.

     
  2. iowa74

    19 Lipiec 2010 at 11:04

    A mówią że matematyka i chemia są trudne🙂
    Wychodzi na to , że zależy kto i w jaki sposób tłumaczy🙂
    W tych obliczeniach, brakuje jeszcze uwzględnienia ilości aromatu i ewentualnie spirytusu. Brakuje też obliczeń stosowanych do mieszania dwóch liquidów już zawierających nikotynę. Lecz to chyba będzie w kolejnym odcinku🙂

     
  3. StaryChemik

    19 Lipiec 2010 at 11:44

    Krok po kroku, iowa74 – to będzie w kolejnym odcinku, który w zasadzie będzie zakończeniem cyklu. Potem już tylko podsumowanie i będę mógł udać się na zasłużone wakacje🙂
    To prawda, że każdy temat można postarać się przedstawić w miarę prosto. Rzecz w tym, że trzeba mieć tylko trochę doświadczenia, aby umieć postawić się po tej drugiej stronie. Ja miałem w szkole naprawdę doskonałych nauczycieli matmy i chemii, stąd jest mi zapewne łatwiej dzielić się wiedzą.
    Staram się zawsze kierować maksymą Einsteina – wszystko trzeba tłumaczyć w jak najprostszy możliwy sposób, ale nigdy nie prościej.

     

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: