Verdünnung

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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. Die Vereinzelung von replizierbaren Partikeln wie Zellen oder Viren wird unter anderem beim Limiting Dilution Cloning verwendet.

Prinzip[Bearbeiten]

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[Bearbeiten]

        Verdünnung         Das entspricht ungefähr einem Tropfen Alkohol (80 µl [1]) auf
1 : 100 10−2 8 ml einen halben Esslöffel
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[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Cefic: Measuring low concentrations (PDF; 477 kB)