Methylenblau-Konzentrationsrechner: Prozent, mg/mL und gemessenes Volumen

Eine Methylenblaulösung mit 1% w/v enthält 10 mg/mL. Ein Etikett, auf dem nur „1%“ steht, lässt eine wesentliche Frage offen: ein Gramm pro 100 Milliliter Lösung oder ein Gramm pro 100 Gramm? Die erste Angabe lässt sich direkt in mg/mL umrechnen. Für die zweite wird die Dichte der Lösung benötigt.

Öffnen Sie den Konzentrationsrechner, um die Bezugsgröße der Etikettangabe, die Konzentration und das gemessene Volumen einzugeben. Das Werkzeug läuft in Ihrem Browser und lässt sich zur Offline-Nutzung speichern. Es berechnet die Masse der Chemikalie und entsprechende Werte in anderen Einheiten. Es legt weder eine Dosis für Menschen noch einen Verabreichungsweg oder einen Behandlungsplan fest. Diese Fragen erfordern eine andere Bewertung, die im Artikel Warum die Konzentration keine Dosierungsempfehlung ist erläutert wird.

Lesen Sie den Nenner vor der Zahl

Die Konzentration beschreibt, wie viel einer Komponente im Verhältnis zu einer festgelegten Menge eines Gemischs enthalten ist. Der Nenner bestimmt, was die Zahl bedeutet. NIST unterscheidet zwischen Massenkonzentration und Stoffmengenkonzentration: mg/mL beschreibt die Masse pro Volumen, während mol/L die Stoffmenge pro Volumen beschreibt. Es handelt sich um unterschiedliche Messgrößen.

Verwenden Sie für diesen Rechner die folgenden Eingabedefinitionen:

Die Definitionen für Lösungen von EMD Chemicals unterscheiden ausdrücklich zwischen w/v, w/w und v/v. Dieser Rechner akzeptiert keine Prozentangaben v/v. Diese beschreiben ein Volumenverhältnis und lassen sich allein anhand des Prozentwerts nicht in die Masse eines gelösten Stoffes umrechnen.

Prozent w/v in mg/mL umrechnen

Für einen angegebenen Prozentwert p auf w/v-Basis gilt:

Konzentration in mg/mL = p × 10

Der Faktor 10 ergibt sich aus der Einheitenumrechnung: p Gramm in 100 mL entsprechen p × 1,000 Milligramm geteilt durch 100 mL. Für die Umrechnung in die andere Richtung teilen Sie den Wert in mg/mL durch 10.

Dies sind Rechenbeispiele, keine Empfehlungen für zu verabreichende Mengen. Beachten Sie, dass eine Verdopplung der Konzentration die Masse im gleichen Volumen verdoppelt. Eine Volumenangabe lässt sich nicht zwischen Lösungen unterschiedlicher Konzentration übertragen, ohne die Konzentration zu prüfen.

Auch „fertige Lösung“ ist entscheidend. Eine Angabe von einem Gramm pro 100 mL beschreibt das Gesamtvolumen nach dem Auflösen. Sie bedeutet nicht, dass ein Gramm zu bereits abgemessenen 100 mL Wasser hinzugefügt wird. Bei der Herstellung ist das Endvolumen die Bezugsgröße.

Prozent w/w mithilfe der Lösungsdichte umrechnen

Für einen Prozentwert p auf w/w-Basis und eine Lösungsdichte ρ in g/mL gilt:

Konzentration in mg/mL = p × 10 × ρ

Angenommen, eine hypothetische Lösung hat eine Konzentration von 1% w/w und eine dokumentierte Dichte von 1.05 g/mL. Ein Milliliter wiegt 1.05 g. Ein Prozent dieser Masse entfällt auf den angegebenen gelösten Stoff: 0.0105 g oder 10.5 mg. Die Massenkonzentration beträgt daher 10.5 mg/mL, entsprechend 1.05% w/v.

Die Dichte in diesem Beispiel ist bewusst hypothetisch. Sie ist kein Messwert für ein Produkt von Blupreme. Geben Sie die Dichte der tatsächlich vorliegenden fertigen Formulierung bei der maßgeblichen Temperatur ein. Die Dichte von Wasser oder von trockenem Methylenblaupulver ist eine andere Größe. Wenn keine Dichte verfügbar ist, führt der Rechner die w/w-Berechnung nicht aus, statt stillschweigend 1 g/mL einzusetzen.

Für die umgekehrte Berechnung ergibt sich der Prozentwert w/w aus dem Wert in mg/mL geteilt durch 10 × Dichte in g/mL. Dies erklärt, warum w/w und w/v bei manchen verdünnten wässrigen Gemischen zahlenmäßig ähnlich aussehen können, obwohl ihre Definitionen nicht austauschbar sind.

Die Masse in einem gemessenen Volumen berechnen

Sobald die Konzentration in mg/mL ausgedrückt ist, gilt:

Masse in mg = Konzentration in mg/mL × Volumen in mL

Ein Laboraliquot von 0.25 mL aus einer Stammlösung mit 5 mg/mL enthält 1.25 mg der in der Konzentrationsangabe genannten Komponente. „Aliquot“ bezeichnet hier eine abgemessene Teilmenge der Lösung. Die Berechnung setzt voraus, dass diese Teilmenge die angegebene homogene Lösung repräsentiert.

Ob tatsächlich 0.25 mL abgegeben wurden, hängt weiterhin vom Messgerät ab. Eppendorf dokumentiert, wie Flüssigkeitseigenschaften und Temperatur das Pipettieren mit Luftpolsterpipetten beeinflussen. Korrekte Arithmetik kann weder ein ungeeignetes Messgerät noch eine Luftblase oder eine falsch abgelesene Skala ausgleichen. Ein angezeigtes Ergebnis mit sechs signifikanten Stellen ist eine numerische Ausgabe und keine Zusicherung einer Messgenauigkeit von sechs Stellen.

Warum es keine voreingestellte Tropfenzahl gibt

Die Frage „Wie viele Tropfen enthalten 1 mg?“ erfordert sowohl die Konzentration als auch ein kalibriertes Volumen pro Tropfen. Weder die Bezeichnung „ein Tropfen“ noch das Aussehen eines Tropfenspenders liefert dieses Volumen.

Wenn das gemessene mittlere Tropfenvolumen d mL/Tropfen beträgt, gilt:

Masse pro Tropfen = Konzentration × d

Bei einer ausdrücklich hypothetischen Kalibrierung von 0.04 mL/Tropfen und einer Lösung mit 10 mg/mL beträgt die mittlere Masse 0.4 mg/Tropfen. Ein Milligramm entspricht rechnerisch 2.5 dieser mittleren Tropfen. Dieses gebrochene Ergebnis beschreibt keinen zuverlässig abgebbaren halben Tropfen und ist keine Verabreichungsanweisung.

Die Arbeiten von NIST zur Tropfenmetrologie bestimmen die abgegebene Tropfenmasse und das Tropfenvolumen durch Messung. Die Ergebnisse für Präzisionsdosierer lassen sich nicht auf handelsübliche Tropfenspender für Verbraucher übertragen. Verwenden Sie Kalibrierungsdaten für die tatsächliche Flüssigkeit, den Tropfenspender und die Betriebsbedingungen. Lassen Sie das optionale Feld leer, wenn diese Angaben fehlen; der Rechner berechnet die Masse weiterhin aus einem gemessenen Volumen.

Die chemische Bezugsbasis der Etikettangabe beibehalten

Der Rechner verwendet die eingegebene Konzentration unverändert in den Berechnungen. Er korrigiert weder den Gehalt eines Pulvers noch rechnet er zwischen Hydrat- und wasserfreier Basis um. Er identifiziert keine Verunreinigungen und stellt nicht fest, ob eine Formulierung für eine bestimmte Verwendung geeignet ist. Übernehmen Sie die vollständige chemische Beschreibung aus dem Quelldokument, wenn Sie ein Ergebnis dokumentieren. Der Leitfaden zur Konzentration von Methylenblaulösungen erläutert, wie sich Konzentrationsangaben verschiedener Produkte vergleichen lassen.

Bevor Sie ein Ergebnis verwenden, dokumentieren Sie drei Angaben zusammen: die ursprüngliche Konzentration und ihre Bezugsbasis, das gemessene Volumen und die daraus berechnete Masse. Ergänzen Sie die Dichte oder die Tropfenkalibrierung, wenn eine davon verwendet wurde. Diese Dokumentation macht die Berechnung reproduzierbar und legt die Annahmen offen, die eine bloße Zahl verbergen würde.