Kalkulator rozcieńczania roztworu

To podstawowe równanie rozcieńczeń stosowane w chemii. C1 i V1 to stężenie i objętość roztworu wyjściowego (koncentratu), a C2 i V2 to stężenie i objętość roztworu po rozcieńczeniu. Iloczyn stężenia i objętości (czyli ilość substancji rozpuszczonej) pozostaje stały, dlatego z tego równania można wyznaczyć dowolną brakującą wielkość.

Objętość koncentratu wyliczamy ze wzoru V1 = C2·V2 / C1. Przykładowo, aby z roztworu 30% przygotować 1000 ml roztworu 5%, potrzeba 5·1000/30 ≈ 166,67 ml koncentratu, a resztę (ok. 833,33 ml) uzupełniamy wodą lub innym rozpuszczalnikiem.

Objętość wody to różnica między objętością docelową a objętością koncentratu: V wody = V2 − V1. Kalkulator wylicza tę wartość automatycznie. Warto pamiętać, że przy mieszaninach niektórych substancji objętości nie są idealnie addytywne, więc dla precyzyjnych zastosowań laboratoryjnych zaleca się dopełnienie do kreski w kolbie miarowej.

Krotność rozcieńczenia to stosunek stężenia początkowego do docelowego (C1/C2). Wartość 10 oznacza rozcieńczenie dziesięciokrotne — roztwór wyjściowy jest dziesięć razy bardziej stężony niż końcowy. Krotność pomaga szybko ocenić, jak mocno trzeba rozcieńczyć preparat.

Równanie C1·V1 = C2·V2 działa dla dowolnej miary stężenia (procenty, mol/l, g/l), o ile po obu stronach użyjesz tej samej jednostki. Ten kalkulator zakłada stężenia procentowe, ale matematyka jest identyczna dla stężeń molowych — wystarczy podstawić odpowiednie wartości.

Rozcieńczanie polega na zmniejszaniu stężenia przez dodanie rozpuszczalnika, więc roztwór końcowy zawsze ma stężenie niższe lub równe wyjściowemu. Aby uzyskać roztwór bardziej stężony, należałoby go zatężać (np. przez odparowanie) albo dodać czystą substancję, co nie jest rozcieńczaniem. Dlatego kalkulator zgłasza błąd, gdy C2 > C1.

W przybliżeniu tak, dlatego kalkulator przyjmuje, że objętość wody = objętość docelowa − objętość koncentratu. W rzeczywistości przy mieszaniu niektórych cieczy (np. etanolu z wodą) występuje kontrakcja objętości i suma jest nieco mniejsza. Dla większości zastosowań praktycznych różnica jest pomijalna.

Ten kalkulator dotyczy rozcieńczania gotowego roztworu o znanym stężeniu. Aby przygotować roztwór z substancji stałej, należy obliczyć masę substancji (masa = stężenie × objętość × gęstość/100) i rozpuścić ją w rozpuszczalniku do żądanej objętości — to inny rodzaj obliczenia niż rozcieńczanie.

Kalkulator ma charakter edukacyjny i pomaga zrozumieć zasadę rozcieńczania. Do przygotowywania roztworów farmaceutycznych, medycznych czy laboratoryjnych o znaczeniu krytycznym należy korzystać z procedur i nadzoru specjalisty, ponieważ błąd w stężeniu może mieć poważne konsekwencje.

Obowiązuje zasada „kwas dolewamy do wody, nigdy odwrotnie”. Dodawanie wody do stężonego kwasu może spowodować gwałtowne wydzielanie ciepła i rozpryskiwanie. Zawsze stosuj środki ochrony osobistej (okulary, rękawice), pracuj pod wyciągiem i dolewaj kwas powoli, mieszając. Kalkulator nie zastępuje zasad BHP.