Verdünnungsrechner — C₁V₁ = C₂V₂ für Labore
Das Gesetz der Erhaltung der Stoffmenge beim Verdünnen lautet: C₁ × V₁ = C₂ × V₂. Dabei ist C₁ die Ausgangskonzentration, V₁ das Ausgangsvolumen, C₂ die Zielkonzentration und V₂ das Zielvolumen. Gesucht wird üblicherweise V₁ (Volumen der Stammlösung) oder C₂ (Endkonzentration).
Beispiel: Wie viel mL einer 1 M HCl-Stammlösung werden benötigt, um 250 mL einer 0,1 M Lösung herzustellen? V₁ = (C₂ × V₂) / C₁ = (0,1 × 250) / 1 = 25 mL. Diese 25 mL werden mit destilliertem Wasser auf 250 mL aufgefüllt. Der Verdünnungsfaktor beträgt 10-fach (DF = C₁/C₂ = 10).
Serielle Verdünnungen in der Biochemie
Für sehr niedrige Zielkonzentrationen werden serielle Verdünnungen eingesetzt: Jede Stufe verdünnt um denselben Faktor. Eine 1:10-serielle Verdünnung über 6 Stufen ergibt eine Endkonzentration von C × 10⁻⁶. Beispiel Mikrobiologie: Keimsuspension 1:10 verdünnt für Keimzahlbestimmung (DIN EN ISO 7218). In der ELISA-Diagnostik werden Patientenseren typischerweise 1:100 bis 1:1600 seriell verdünnt.
Wichtig bei starken Säuren und Laugen: Immer Säure in Wasser geben, nie Wasser in Säure (exotherme Reaktion, Spritzgefahr). Konzentrierte Schwefelsäure (96 %, 18 mol/L) darf nur in kleinen Portionen langsam zugegeben und dabei ständig gerührt werden. Persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Laborkittel, säurefeste Handschuhe) ist Pflicht.
Konzentrationsgrenzen und gesetzliche Grundlagen
Im Chemieunterricht und Labor gelten Gefahrstoffvorschriften nach TRGS 500 und ChemVerbotsV. Für bestimmte Säuren gibt es Schülerkonzentrationsgrenzen: HCl max. 2 mol/L im Schülerversuch, H₂SO₄ max. 1 mol/L, NaOH max. 2 mol/L (Empfehlung Kultusministerkonferenz). Stammlösungen oberhalb dieser Grenzen darf nur die Lehrkraft handhaben. Alle verdünnten Gefahrstofflösungen müssen nach GHS (Globally Harmonized System) beschriftet werden.