เครื่องมือแปลงความเข้มข้นของเมทิลีนบลู: เปอร์เซ็นต์, mg/mL และปริมาตรที่วัดได้

สารละลายเมทิลีนบลู 1% w/v มีความเข้มข้น 10 mg/mL ฉลากที่ระบุเพียง “1%” ยังไม่ได้ตอบคำถามสำคัญว่า หมายถึงหนึ่งกรัมต่อสารละลาย 100 มิลลิลิตร หรือหนึ่งกรัมต่อสารละลาย 100 กรัม? แบบแรกแปลงเป็น mg/mL ได้โดยตรง ส่วนแบบที่สองต้องใช้ความหนาแน่นของสารละลาย

เปิดเครื่องมือแปลงความเข้มข้น เพื่อป้อนเกณฑ์ที่ใช้ระบุความเข้มข้นบนฉลาก ความเข้มข้น และปริมาตรที่วัดได้ เครื่องมือนี้ทำงานในเบราว์เซอร์ของคุณและบันทึกไว้ใช้งานแบบออฟไลน์ได้ โดยคำนวณมวลของสารเคมีและค่าที่เทียบเท่าในหน่วยต่าง ๆ ไม่ได้เลือกขนาดที่ใช้ในมนุษย์ ช่องทางการให้สาร หรือตารางการรักษา คำถามเหล่านั้นต้องอาศัยการประเมินอีกแบบหนึ่ง ดังที่อธิบายไว้ในบทความ เหตุใดความเข้มข้นจึงไม่ใช่คำแนะนำเรื่องขนาดที่ใช้

อ่านตัวส่วนก่อนอ่านตัวเลข

ความเข้มข้นบอกปริมาณขององค์ประกอบหนึ่งเมื่อเทียบกับปริมาณที่กำหนดของสารผสม ตัวส่วนเป็นตัวกำหนดความหมายของตัวเลขนั้น NIST แยกความเข้มข้นเชิงมวลออกจากความเข้มข้นเชิงปริมาณสาร: mg/mL บอกมวลต่อปริมาตร ส่วน mol/L บอกปริมาณสารทางเคมีต่อปริมาตร ทั้งสองเป็นการวัดคนละแบบ

สำหรับเครื่องมือแปลงนี้ ให้ใช้คำนิยามของข้อมูลนำเข้าดังต่อไปนี้:

คำนิยามเกี่ยวกับสารละลายของ EMD Chemicals แยก w/v, w/w และ v/v ออกจากกันอย่างชัดเจน เครื่องคำนวณนี้ไม่รองรับเปอร์เซ็นต์ v/v ซึ่งบอกความสัมพันธ์เชิงปริมาตร และไม่สามารถแปลงเป็นมวลของตัวละลายจากค่าเปอร์เซ็นต์เพียงอย่างเดียวได้

แปลงเปอร์เซ็นต์ w/v เป็น mg/mL

สำหรับเปอร์เซ็นต์ที่ระบุเป็น p โดยใช้เกณฑ์ w/v:

ความเข้มข้นในหน่วย mg/mL = p × 10

ตัวคูณ 10 มาจากการแปลงหน่วย: p กรัมใน 100 mL เท่ากับ p × 1,000 มิลลิกรัม หารด้วย 100 mL หากต้องการแปลงกลับ ให้หารค่า mg/mL ด้วย 10

ตัวอย่างเหล่านี้เป็นการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ไม่ใช่ปริมาณที่แนะนำให้ใช้กับร่างกาย สังเกตว่าเมื่อความเข้มข้นเพิ่มเป็นสองเท่า มวลในปริมาตรเดียวกันก็เพิ่มเป็นสองเท่า จึงไม่สามารถนำคำแนะนำเรื่องปริมาตรไปใช้กับสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกันโดยไม่ตรวจสอบความเข้มข้นได้

คำว่า “สารละลายสุดท้าย” ก็สำคัญเช่นกัน ข้อกำหนดหนึ่งกรัมต่อ 100 mL หมายถึงปริมาตรรวมหลังการละลาย ไม่ได้หมายถึงการเติมหนึ่งกรัมลงในน้ำที่ตวงไว้แล้ว 100 mL สำหรับงานเตรียมสารละลาย ปริมาตรสุดท้ายคือปริมาณอ้างอิง

แปลงเปอร์เซ็นต์ w/w โดยใช้ความหนาแน่นของสารละลาย

สำหรับเปอร์เซ็นต์ p โดยใช้เกณฑ์ w/w และความหนาแน่นของสารละลาย ρ ในหน่วย g/mL:

ความเข้มข้นในหน่วย mg/mL = p × 10 × ρ

สมมติว่าสารละลายหนึ่งมีความเข้มข้น 1% w/w และมีความหนาแน่นที่ระบุไว้ในเอกสารเป็น 1.05 g/mL สารละลายหนึ่งมิลลิลิตรจึงมีมวล 1.05 g หนึ่งเปอร์เซ็นต์ของมวลนั้นเป็นตัวละลายที่ระบุชื่อ คือ 0.0105 g หรือ 10.5 mg ดังนั้นความเข้มข้นเชิงมวลจึงเป็น 10.5 mg/mL ซึ่งเทียบเท่ากับ 1.05% w/v

ความหนาแน่นในตัวอย่างนี้ตั้งใจใช้เป็นค่าสมมติ ไม่ใช่ค่าที่วัดได้จากผลิตภัณฑ์ Blupreme ให้ป้อนความหนาแน่นของสูตรสารละลายสำเร็จจริง ณ อุณหภูมิที่เกี่ยวข้อง ความหนาแน่นของน้ำหรือของผงเมทิลีนบลูแห้งเป็นคนละปริมาณกัน หากไม่มีข้อมูลความหนาแน่น เครื่องมือจะไม่คำนวณกรณี w/w แทนที่จะแทรกค่า 1 g/mL โดยไม่แจ้งให้ทราบ

สำหรับการคำนวณย้อนกลับ เปอร์เซ็นต์ w/w เท่ากับค่า mg/mL หารด้วย 10 × ความหนาแน่นในหน่วย g/mL จึงอธิบายได้ว่าเหตุใด w/w และ w/v อาจมีตัวเลขใกล้เคียงกันในสารผสมเจือจางที่มีน้ำเป็นตัวทำละลายบางชนิด แต่คำนิยามทั้งสองไม่สามารถใช้แทนกันได้

คำนวณมวลในปริมาตรที่วัดได้

เมื่อแสดงความเข้มข้นในหน่วย mg/mL แล้ว:

มวลในหน่วย mg = ความเข้มข้นในหน่วย mg/mL × ปริมาตรในหน่วย mL

ส่วนแบ่งตัวอย่างปริมาตร 0.25 mL ที่นำจากสารละลายตั้งต้นความเข้มข้น 5 mg/mL ในห้องปฏิบัติการ มีองค์ประกอบที่ระบุชื่อในข้อความความเข้มข้นอยู่ 1.25 mg “ส่วนแบ่งตัวอย่าง” ในที่นี้หมายถึงส่วนของสารละลายที่วัดปริมาณแล้ว การคำนวณนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานว่าส่วนนั้นเป็นตัวแทนของสารละลายเนื้อเดียวตามที่ระบุ

เครื่องมือวัดยังคงเป็นตัวกำหนดว่าจ่ายสารละลายออกมาจริง 0.25 mL หรือไม่ Eppendorf อธิบายว่าสมบัติของของเหลวและอุณหภูมิส่งผลต่อการปิเปตแบบใช้เบาะอากาศอย่างไร การคำนวณที่ถูกต้องไม่สามารถแก้ปัญหาจากอุปกรณ์วัดที่ไม่เหมาะสม ฟองอากาศ หรือการอ่านสเกลผิดได้ ผลลัพธ์ที่แสดงเลขนัยสำคัญหกหลักเป็นเพียงผลเชิงตัวเลข ไม่ใช่การยืนยันว่าการวัดมีความถูกต้องถึงหกหลัก

เหตุใดจึงไม่มีจำนวนหยดเริ่มต้น

คำถามว่า “กี่หยดมีมวล 1 mg?” ต้องใช้ทั้งความเข้มข้นและปริมาตรต่อหยดที่สอบเทียบแล้ว ทั้งคำว่า “หนึ่งหยด” และรูปลักษณ์ของหลอดหยดไม่สามารถบอกปริมาตรนั้นได้

หากปริมาตรเฉลี่ยต่อหยดที่วัดได้เป็น d mL/drop:

มวลต่อหยด = ความเข้มข้น × d

เมื่อใช้ค่าการสอบเทียบที่สมมติขึ้นอย่างชัดเจนเป็น 0.04 mL/drop กับสารละลายความเข้มข้น 10 mg/mL มวลเฉลี่ยจะเป็น 0.4 mg/drop ในทางคณิตศาสตร์ หนึ่งมิลลิกรัมจึงเทียบเท่ากับ 2.5 หยดที่มีปริมาตรเฉลี่ยดังกล่าว ผลลัพธ์ที่เป็นเศษส่วนนี้ไม่ได้หมายความว่าสามารถจ่ายครึ่งหยดได้อย่างน่าเชื่อถือ และไม่ใช่คำแนะนำในการให้สาร

งานมาตรวิทยาหยดของ NIST หามวลและปริมาตรของหยดที่จ่ายออกมาด้วยการวัด ไม่สามารถนำผลจากอุปกรณ์จ่ายความเที่ยงสูงของงานดังกล่าวมาใช้กับหลอดหยดสำหรับผู้บริโภคได้ ให้ใช้ข้อมูลการสอบเทียบสำหรับของเหลว อุปกรณ์จ่าย และสภาวะการใช้งานจริง หากไม่มีข้อมูลดังกล่าว ให้เว้นช่องที่เป็นตัวเลือกนี้ว่างไว้ เครื่องมือยังคงคำนวณมวลจากปริมาตรที่วัดได้

รักษาเกณฑ์ทางเคมีที่ระบุบนฉลาก

เครื่องมือแปลงใช้ความเข้มข้นที่ป้อนมาตลอดการคำนวณ โดยไม่ได้ปรับแก้ตามค่าผลวิเคราะห์ปริมาณสารของผง ไม่ได้แปลงระหว่างเกณฑ์ไฮเดรตกับเกณฑ์ไร้น้ำ ไม่ได้ระบุสิ่งเจือปน หรือยืนยันว่าสูตรสารละลายเหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะอย่าง เมื่อบันทึกผล ให้คัดลอกคำอธิบายสารเคมีทั้งหมดจากเอกสารต้นทาง คู่มือความเข้มข้นของสารละลายเมทิลีนบลู อธิบายวิธีเปรียบเทียบข้อความระบุความเข้มข้นระหว่างผลิตภัณฑ์

ก่อนใช้ผลลัพธ์ ให้บันทึกข้อมูลสามอย่างไว้ด้วยกัน: ความเข้มข้นเดิมและเกณฑ์ที่ใช้ระบุ ปริมาตรที่วัดได้ และมวลที่คำนวณได้ เพิ่มข้อมูลความหนาแน่นหรือการสอบเทียบหยดหากใช้ข้อมูลใดข้อมูลหนึ่งในการคำนวณ บันทึกนี้ช่วยให้คำนวณซ้ำได้ และแสดงสมมติฐานที่ตัวเลขเพียงอย่างเดียวไม่สามารถบอกได้