Verdünnungen

Verdünnungen bezeichnet in der Chemie und verwandten Wissenschaften den Prozess, eine Lösung durch Zugabe eines Lösungsmittels zu verdünnen, um die Konzentration der gelösten Substanz zu reduzieren. Sie werden eingesetzt, um Messungen zu ermöglichen, Reaktionen zu kontrollieren oder Standards und Kalibrierkurven zu erstellen. Die Stärke einer Verdünnung wird durch den Verdünnungsfaktor beschrieben, zum Beispiel 1:10, was bedeutet, dass das Endvolumen zehnmal größer ist als das Anfangsvolumen.

Die quantitative Grundlage jeder idealen Verdünnung ist die Gleichung C1V1 = C2V2, die Bewahrung der Stoffmenge über den Verdünnungsvorgang beschreibt. C1 ist die Anfangskonzentration, V1 das entnommene Volumen, C2 die Endkonzentration und V2 das Endvolumen. Aus dieser Beziehung folgt, dass bei einer einfachen Verdünnung C2 = (C1V1)/V2.

Man unterscheidet einfache Verdünnungen (einmaliges Verdünnen eines Probenvolumens) von serischen Verdünnungen (aufeinanderfolgende Verdünnungen, meist mit dem gleichen Faktor). Bei einer serischen Verdünnung ergibt sich der Gesamtdilutionsfaktor DF als DF = f^n, wobei f der Verdünnungsfaktor einer Stufe und n die Anzahl der Stufen ist.

Beispiele veranschaulichen das Prinzip: Aus 1 mL einer 1 M Lösung wird 9 mL Lösungsmittel hinzugefügt, das Endvolumen beträgt 10 mL und C2 = 0,1 M.

Anwendungen finden sich in der Analytik, Mikrobiologie, Pharmakologie und Umweltanalyse. Wichtige Praxisaspekte sind die Genauigkeit der Pipettierung, ausreichende Vermischung und Berücksichtigung von Temperatur- und Löslichkeitsgrenzen.