Stopnie czy procenty?
Do 2018 roku procentowy zapis etanolu najczęściej interpretowany był jako stężenie wagowe (m/m) obliczone wg wzoru:
masa etanolu / masa roztworu * 100%
Zapis stopniowy traktowany był z kolei jako stężenie objętościowe (v/v):
objętość etanolu / objętość roztworu * 100%
2018 roku ukazało się stanowisko Konsultanta Krajowego w dziedzinie farmacji aptecznej dr Elwiry Telejko, które uporządkowało interpretację jednostek w których zapisane zostało stężenie etanolu:
Cytowane w pismach określenia stężenia etanolu (w stopniach) oraz nazewnictwo (Spiritus Vini) mają charakter historyczny, z tym, co należy podkreślić, iż zgodnie z wcześniejszymi wydaniami Farmakopei Polskiej (III, IV), stopnie są synonimem procentów w jednostkach objętościowych.
Zarówno zapis stężenia w stopniach jak i w procentach należy zatem interpretować jako stężenie objętościowe (v/v). Dalej w dokumencie czytamy:
Należy przygotować rozcieńczenie wagowe tylko wtedy, gdy w przepisie zaznaczony jest % w/w.
Sprawdź: Stężenie masowe i objętościowe etanolu
Zarówno zapis Ethanolum 70 ̊, jak i Ethanolum 70%, należy zatem rozumieć jako etanol o stężeniu 70% (v/v). Jedynie zapisy Ethanolum 70 ̊ (m/m), Ethanolum 70 ̊ (w/w) oraz Ethanolum 70%(m/m), Ethanolum 70%(w/w) można traktować jako zapis stężenia masowego.
Warto w tym miejscu wyjaśnić zastosowane skróty:
(v/v) – volume/volume, co tłumacząc z angielskiego oznacza: objętość/objętość
(w/w) – weight/weight, co tłumacząc z angielskiego oznacza: masa/masa, stosuje się również spolszczony skrót (m/m)
Przy takim ujednoliceniu znaczenia procentów i stopni, także przy braku jednostki przy stężeniu, można założyć, iż chodzi o stężenie objętościowe.
Kontrakcja objętości
Stężenie objętościowe nie jest praktyczne przy rozcieńczeniach etanolu ze względu na zjawisko kontrakcji. Kontrakcja objętości to zjawisko fizyczne polegające na zmianie objętości roztworu lub mieszaniny na skutek reakcji chemicznej lub oddziaływań międzycząsteczkowych pomiędzy składnikami mieszaniny. Aby zamienić stężenie objętościowe etanolu na masowe wystarczy posłużyć się wygodną tabelą alkoholometryczną, którą odnaleźć można na stronach portalu receptura.pl. W tabeli każdemu stężeniu objętościowemu przyporządkowane zostało stężenie masowe oraz gęstość etanolu.
Zobacz także: Obliczenia w praktyce – Tabele alkoholometryczne
Wyobraźmy sobie, iż do wykonania leku potrzebujemy Etanol 70% w ilości 50 gramów. Załóżmy, iż dysponujemy wyłącznie Etanolem 96%. Producent surowca, aby nie było żadnych wątpliwości, często na etykiecie zaznacza, iż stężenie 96% jest stężeniem objętościowym (v/v).
Obliczmy ilość czystego etanolu, który potrzebujemy do naszego leku. W tym celu dzięki tabeli alkoholometrycznej zamieniamy stężenie objętościowe na masowe.
70%(v/v) = 62,39%(m/m)
Oznacza to, iż 100 gramów takiego roztworu zawiera 62,39 grama czystego etanolu. 50 gramów będzie zatem zawierało 31,195 grama czystego etanolu.
Obliczmy teraz jaka masa roztworu etanolu 96%(v/v) zawiera 31,195 grama czystego alkoholu. W tym celu zamieniamy z pomocą tabeli stężenie objętościowe na masowe:
96%(v/v) = 93,84%(m/m)
Oznacza to, iż 100 gramów takiego roztworu zawiera 85,66 grama czystego etanolu. Zatem 31,195 grama czystego etanolu będzie zawarte w:
X = 31,195 * 100 / 93,84
X = 33,24 grama etanolu 96%(v/v)
Chcąc zatem uzyskać 50 gramów etanolu o stężeniu 70%(v/v) odważamy 33,24 grama etanolu 96%(v/v) i uzupełniamy do 50 gramów wodą oczyszczoną.
Kalkulator etanolu
Powyższy przykład obliczeń pokazał praktyczne zastosowanie tabeli alkoholometrycznej w obliczaniu rozcieńczeń etanolu. Jeszcze prościej i szybciej takich przeliczeń można dokonać dzięki kalkulatora rozcieńczeń etanolu, który dostępny jest na stronie receptura.pl w zakładce Kalkulatory. Wystarczy tylko wybrać stężenie etanolu, którym dysponujemy oraz stężenie i ilość etanolu, który chcemy uzyskać. To wystarczy, aby komputer w ułamku sekundy pokazał jakie masy etanolu i wody należy zmieszać, aby uzyskać pożądany roztwór.
Autor: mgr farm. Arkadiusz Przybylski
