Laboratuvarda Temel Hesaplamalar

Çözelti konsantrasyonları genellikle yüzde, molar, normal ya da osmolar olarak ifade edilir. Çözeltilerin hazırlanmasında temel kural, çözeltiyi istenilen hacme tamamlamaktır. Çözücü miktarı belirlenirken istenilen hacimden çözünen madde miktarının çıkartılması kesinlikle yapılmaması gereken bir hatadır.

Yüzde çözeltilerde konsantrasyon 100 mL'ye, diğer çözeltilerde (molar, normal ve osmolar) 1000 mL (1 L)'ye tamamlanır. Yüzde çözeltiler, çözünen ve çözücünün fiziksel özelliğine göre ağırlık/hacim, hacim/hacim ya da ağırlık/ağırlık olarak 3 farklı şekilde hazırlanabilir.

Litresinde 1 molekül gram madde içeren çözeltiler Molar (M) çözeltiler olarak tanımlanır. Molar çözeltiler hazırlanırken maddenin katı ya da sıvı olması, hazırlanacak çözeltinin hesaplamasında farklılıklar olmasını gerektirir. Molar çözelti konsantrasyonu hazırlanacak madde bir sıvı ise, maddenin yoğunluğunun ve yüzde konsantrasyonunun da hesaplamaya dâhil edilmesi unutulmamalıdır.

Normal çözeltiler ise litresinde bir eş değer gram (ekivalan gram) madde içeren çözeltilerdir. Molar çözeltilerden farklı olarak maddenin tesir değerliğinin de hesaplanması gerekir. Molar çözeltilerden tek farkları tesir değerliği olduğu için, Normalite ile Molarite arasında N = M xTD bağıntısı vardır ve tesir değerliği 1 olan maddelerin normal ve molar konsantrasyonları birbirine eşittir. Normal çözelti konsantrasyonu hazırlanacak madde sıvı olması durumunda, molar çözeltilerde olduğu gibi, maddenin yoğunluğunun ve yüzde konsantrasyonunun da dikkate alınması gereklidir.

Daha çok klinik uygulamalarda kullanılan osmolar çözeltiler ise maddelerin kütleleri ve yükleri ile değil sadece içerisindeki partikül (parçacık) sayısı ile ilişkilidir. Kanın ozmotik basıncına göre (0.3 osmol) klinik olarak izotonik, hipotonik ya da hipertonik çözeltiler hazırlanabilir.

Çok küçük düzeylerde madde konsantrasyonları belirlenirken milyonda bir anlamında ppm, milyarda bir anlamında ppb birimlerinden de yararlanılabilir.

Çözünen madde miktarına bağlı olarak çözeltinin yoğunluğu derişik (konsantre) ya da seyreltik (dilüe) olabilir. Çoğu kez laboratuvarlarda derişik bir çözeltinin seyreltilmesi ya da seri sulandırmaların yapılması gerekebilir. Dilüsyonlar, gerekli çözelti konsantrasyonunun konsantre çözeltinin konsantrasyonuna bölünmesi ile elde edilen sulandırma faktörü kullanılarak yapılır. Seri dilüsyonda ise önce basit dilüsyonla başlanır ve takip eden tüm sulandırmaların bir önceki ile aynı olmasına dikkat edilmelidir. Çözeltilerdeki çözücünün, başka bir sıvı özel olarak belirtilmediği takdirde su olacağı bilinmelidir.

Bir çözeltideki hidrojen iyon konsantrasyonunun negatif logaritması olarak tanımlanan pH, biyolojik çalışmaların tamamında büyük önem taşır. Zayıf bir asit veya baz ile bunların tuzlarından meydana gelen tamponlar, hem in vivo hem de in vitro reaksiyon ortamındaki pH değişikliklerine karşı koyarak pH'ı belirli sınırlarda tutmaya çalışan sistemlerdir. Tamponlar bu fonksiyonlarını H+ ve OH- iyonlarını tutarak ortamın aynı hidrojen iyon konsantrasyonları arasında kalmasını sağlayarak gerçekleştirirler. Bu anlamda canlı organizmalarda bulunan biyolojik tamponlar gibi laboratuvar şartlarında da tamponlar kullanılır ve deneysel çalışma ya da analizin sonuna kadar pH'daki değişimler engellenmiş olur. Bir tamponun en etkili olduğu sahanın pK ± 1 olduğu unutulmamalı ve çalışmada kullanılacak tamponlar buna göre seçilmelidir.