«Вспомним
школу».
Не все четко помнят, чему там учили
, поэтому приведу несколько типичных примеров своих
путанных
расчетов с пояснениями.
Только сначала договоримся о принятых здесь
условных упрощениях: принимается, что
- плотность любого раствора равна 1г/мл (1кг/л) - тогда нет разницы
между "15г/литр" и "15г/кг";
- при растворении веществ в воде ее объем (объем раствора) не
меняется.
(что, конечно же, неверно - но в нашем случае - допустимо
это игнорировать).
1% раствор - это когда в 100г раствора содержится 1г данного вещества (или
с нашими условными упрощениями - можно сказать и "в 100г или
100 мл воды").
В одном литре (1000г) будет уже 10г в-ва; в 2х литрах - 20г;
в 3х - 30г и т.д. - Мы интуитивно составляем ПРОПОРЦИЮ: во сколько раз больше объем р-ра - во
столько же раз в нем будет больше и растворенного в-ва:
(2 вертикальные линии на рисунке - просто разделяют три разных
записи).
Легче это представлять так: записанная пропорция состоит из 4х цифр (одна
из которых (искомая "переменная") обозначена неопределенным "Х" или "Y",
"Z" и т.п. - кому как нравится). И если посмотреть на конечную дробь для
вычисления этой самой переменной, то видно:
делится все на цифру, находящуюся по диагонали напротив
переменной, а вверху оказалось произведение цифр, тоже располагавшихся в
пропорции по диагонали (тьфу ты, сам запутался в словах... проще
нарисовать):
- Надеюсь, так нагляднее
.
И вот этот простой способ (составляем пропорцию - и по диагонали их
..диагональю :) ) лежит в основе ВСЕХ остальных расчетов.
Пример
#1:
Надо мне из 1 ампулы объемом 2мл с 80мг гентамицина получить раствор с
концентрацией 500мг/литр. В каком объеме воды ее надо
развести? Пожалуйста:
- Т.е., растворив данную ампулу в 160 мл дистиллированной воды (точнее -
доведя объем до 160 мл, добавив примерно 158 мл воды - за вычетом объема р-ра в ампуле (2 мл)), мы получим 160 мл раствора с концентрацией
500мг/л.
Пример
#2:
Черенок весит примерно 3,1415927
г. А нам надо создать в нем концентрацию
гентамицина 12 мг/кг (на самом деле надо поменьше - но это просто пример расчетов) - сколько раз по 1 делению шприца надо ввести
приготовленного ранее концентрата (500мг/л)?
- Задача состоит из 3 или 4х компонентов:
- сколько мг антибиотика надо черенку;
- в каком объеме концентрированного раствора они содержатся;
- какова цена деления данного конкретного инсулинового шприца
- сколько делений составляет рассчитанный объем.
- в черенок надо ввести 0,03768 мг
антибиотика.
- это количество содержится в 0,07536 мл
концентрированного раствора.
3 и 4. Если шприц на 1 мл поделен на 40 частей, то 1 деление будет
составлять 1/40 = 0,025 мл (а другие шприцы я еще не изучал :) ); значит, надо
будет 0,07536/0,025 = 3,0144
- ввести 3 раза по 1 делению.
(Tочнее, это лишь ориентировочная цифра. Часть раствора неизбежно проливается (выдавливается) мимо... в шприц попадают пузырьки воздуха - в общем, за процессом легче следить при помощи повторных взвешиваний - так заодно можно и впрыскиваемые за раз порции уменьшить (не 1 деление по 0,025 , а еще меньше) - лишь бы "привес" черенка в итоге составил /в нашем примере/ 0,07536 г (множество знаков после запятой - это, конечно, шутка)).
Пример
#3:
У меня ампула стрептомицина на 1г. А мне нужен раствор с концентрацией
200мг/л - и совсем немного, тем более что дистиллированная вода - дефицит. Что
делать?
- Разобьем задачу на 2 этапа:
- Получение небольшого объема конц. раствора
- Разведение его до нужной С%
Если бы растворяли сразу:
В 1000 г раствора - должно быть 200 мг стрептомицина
в
Х - 1000 мг (т.е. 1
г)
(это можно было бы и в уме прикинуть: в 5 раз
больше)
- Пять литров дистиллированной воды на дороге не валяются :) .
Чего зря переводить!
- Поэтому просто готовим в 100 раз более концентрированный раствор: 1
ампула 1 г на 50 мл воды (хотя вот тут погрешность от наших упрощений может
получиться уже немалая... так что лучше не "добавим 50 мл дистиллированной
воды", а "доведем объем раствора до 50 мл").
И если 1 мл этого концентрата смешать еще с 99 мл дистиллированной
воды; или (лучше) долить дистилл. воды до объема в 100 мл - то получим 100 мл
раствора стрептомицина концентрации 200 мг/л.
(А если смешать 1 мл с 9 мл (разбавить в 10 раз), то получим раствор для инъекций (2500мг/л все-таки вызвали небольшое повреждение... пусть будет 2000 мг/л)).
- В общем, надеюсь, общая идея понятна (хотя и скучна, и занудна
) и со школьных знаний сдули пыль... Но
совершенно не исключено, что я сам тут наделал "ляпов" - тогда пишите,
исправлю...
P.S.:
Можно попробовать вывести формулу расчета концентраций и для
вакуум-инфильтрации {хотя непредсказуемость поглотительной способности
черенков сводит пользу от этих расчетов практически к нулю... - но
хоть ориентировочно прикинуть...} :
здесь: "X" - ожидаемое (среднестатистическое) количество раствора, которое
может поглотить черенок (предположим, 17%);
"Y" - концентрация антибиотика, которую мы хотим достигнуть в его тканях после насыщения
(например, 250 мг/кг);
"Z" - какую С% этого антибиотика должен содержать раствор, в который
погружаем черенки перед откачиванием воздуха. В нашем примере это будет результат произведения 250 х (100 + 17), деленного на 17
≈ 1720 мг/кг (мг/л - с нашими упрощениями).
***