Verdünnung

Als Verdünnung bezeichnet man den Vorgang des Verdünnens, das heißt das Zusetzen eines Lösungsmittels zu einer Lösung. Das Volumen der Lösung steigt dabei, die Konzentration der in ihr gelösten Stoffe sinkt. Auch das Resultat, die verdünnte Lösung oder auch Verdünnungsstufe, wird Verdünnung, in der Pharmazie dilutus (lateinisch, abgekürzt dil.), genannt. Ebenso nennt man ein Lösungsmittel für Anstrichmittel und Lacke Verdünnung. Der Begriff wird gelegentlich fälschlicherweise auch für eine Verminderung der Viskosität (als Gegensatz zur ‚Verdickung‘ oder ‚Eindickung‘) oder ausschließlich für Zugaben von Flüssigkeiten verwendet. Dabei ist zu beachten, dass eine Verdünnung der Konzentration auch durch eine Zugabe fester oder gelbildender Stoffe erfolgt, z. B. verdünnt man eine Suppe durch Zugabe von Salz, Gewürzen oder Verdickungsmitteln (als Gelbildner biologischen Ursprungs), auch wenn die Viskosität dabei steigt.

Mehrere Verdünnungen derselben Ausgangslösung werden als Verdünnungsreihen bezeichnet.

Verdünnungen von Pathogenen, Antigenen oder Antikörpern werden gelegentlich als Titer bezeichnet.

Das Wiederherstellen einer ursprünglichen Konzentration von lyophilisierten Proben wird als Rückverdünnung bezeichnet.

Prinzip

Da die Stoffmenge n eines gelösten Stoffs bei einer Verdünnung konstant bleibt, gilt – unter der Voraussetzung, dass die Konzentration des gelösten Stoffes im Verdünnungsmittel null ist – dass die Stoffmenge konstant bleibt:

$ n_1 = n_2 $

Die Stoffmenge kann durch das Produkt aus Konzentration c und Volumen V eines gelösten Stoffes substituiert werden,

$ n = c V $

woraus folgt:

$ c_1 V_1 = c_2 V_2 $

Der Index 1 bezeichnet dabei den Ausgangszustand, der Index 2 den Endzustand. Enthält das Verdünnungsmittel den zu verdünnenden Stoff ebenfalls, so wird hingegen das Mischungskreuz verwendet.

Beispiele

        Verdünnung         Das entspricht ungefähr einem Tropfen Alkohol (80 µl [1]) auf
1 : 100 10−2 8 ml einen halben Esslöffel [2]
1 : 1000 10−3 8 cl vier Schnapsgläser
1 : 1 Million 10−6 ppm 80 l eine kleine Mülltonne
1 : 1 Milliarde 10−9 ppb 80 m3 einen Kesselwagen der DB
1 : 1 Billion 10−12 ppt 80.000 m3 32 olympische Schwimmbecken (50x25x2 m)
1 : 1 Billiarde 10−15 ppq 80 Mio. m3 einen Wasserwürfel mit der Kantenlänge der Höhe des Empire State Building (449 m)
1 : 100 Trilliarden 10−23 8 Mio. km3 den doppelten Inhalt des Mittelmeers (4,3 Mio. km3)
oder ein Alkohol-Molekül in einem halben Esslöffel

Eine Verdünnung von beispielsweise 1:100 bedeutet, dass 1 ml einer Substanz mit Lösungsmittel auf ein Endvolumen von 100 ml aufgefüllt werden. Dabei sinkt die Endkonzentration auf ein hundertstel der Ausgangskonzentration. Daher wird sie auch als Mischung von einem und 99 Volumenanteilen bezeichnet (1+99 Mischung). Der lat. Präfix „ad“ (‚zu‘) vor einer Volumenangabe bezeichnet das Endvolumen einer Verdünnung.

Literatur

Einzelnachweise

  1. http://www.cefic.org/metricscale/low_concentration.htm
  2. http://de.wikibooks.org/wiki/Kochbuch/_Maßangaben

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

24.02.2021
Kometen_und_Asteroiden
Asteroidenstaub im „Dinosaurier-Killer-Krater“ gefunden
Ein internationales Forscherteam berichtet über die Entdeckung von Meteoriten-Staub in Bohrproben aus dem Chicxulub-Impaktkraters in Mexiko.
24.02.2021
Quantenphysik
Zwillingsatome: Eine Quelle für verschränkte Teilchen
Quanten-Kunststücke, die man bisher nur mit Photonen durchführen konnte, werden nun auch mit Atomen möglich. An der TU Wien konnte man quantenverschränkte Atomstrahlen herstellen.
19.02.2021
Quantenphysik
Auch in der Quantenwelt gilt ein Tempolimit
Auch in der Welt der kleinsten Teilchen mit ihren besonderen Regeln können die Dinge nicht unendlich schnell ablaufen.
22.02.2021
Sterne - Teilchenphysik
Erstes Neutrino von einem zerrissenen Stern
Ein geisterhaftes Elementarteilchen aus einem zerrissenen Stern hat ein internationales Forschungsteam auf die Spur eines gigantischen kosmischen Teilchenbeschleunigers gebracht.
23.02.2021
Satelliten - Raumfahrt
Unglaubliche Bilder vom Rover Perseverance auf dem Mars
19.02.2021
Milchstraße - Schwarze_Löcher
Schwarzes Loch in der Milchstraße massiver als angenommen
Ein internationales Team renommierter Astrophysikerinnen und -physiker hat neue Erkenntnisse über Cygnus X-1 gewonnen.
18.02.2021
Elektrodynamik - Teilchenphysik
Ultraschnelle Elektronendynamik in Raum und Zeit
In Lehrbüchern werden sie gerne als farbige Wolken dargestellt: Elektronenorbitale geben Auskunft über den Aufenthaltsort von Elektronen in Molekülen, wie eine unscharfe Momentaufnahme.
18.02.2021
Quantenphysik - Teilchenphysik
Mit schwingenden Molekülen die Welleneigenschaften von Materie überprüfen
Forschende haben mit einem neuartigen, hochpräzisen laser-spektroskopischen Experiment die innere Schwingung des einfachsten Moleküls vermessen.
18.02.2021
Quantenoptik
Quanten-Computing: Wenn Unwissenheit erwünscht ist
Quantentechnologien für Computer eröffnen neue Konzepte zur Wahrung der Privatsphäre von Ein- und Ausgabedaten einer Berechnung.
18.02.2021
Planeten
Hochdruckexperimente liefern Einblick in Eisplaneten
Per Röntgenlicht hat ein internationales Forschungsteam einen Blick ins Innere ferner Eisplaneten gewonnen.