Q.
5 mL 이하의 pipetting을 피하고, 102.1 mg/100 mL stock solution으로부터 다음의 일련의 농도를 어떻게 제조할까?
0.2042 mg/100 mL, 0.4084 mg/100 mL, 0.6126 mg/100 mL, 0.8168 mg/100 mL, 1.021 mg/mL
A.
1단계. Stock solution의 농도와 희석 전략 설정
주어진 stock solution의 농도는 102.1 mg/100 mL이다.
이는 1.021 mg/mL와 같다.
직접적으로 0.2042 mg/100 mL과 같은 매우 낮은 농도를 만들기 위해서는 500배 이상 희석해야 하는데, 이 경우 5 mL 이하의 소량 피펫팅이 필요하게 되어 오차가 커진다.
따라서 중간농도 stock solution을 먼저 만들어 두는 것이 일반적인 접근이다.
2단계. 중간농도 stock solution 제조
예시에서는 10.21 mg/100 mL 용액을 새로 만든다고 제시되어 있다.
즉, 원래의 102.1 mg/100 mL 용액을 10배 희석하여 중간 stock solution을 얻는 것이다.
이 단계에서 필요한 희석 계산은 다음과 같다.
원액 농도 C₁ = 102.1 mg/100 mL
희석 후 농도 C₂ = 10.21 mg/100 mL
희석비 = C₁ / C₂ = 10배
예를 들어 10 mL의 원액을 100 mL volumetric flask에 넣고 희석하면 된다.
3단계. 최종 희석 단계
이제 10.21 mg/100 mL 용액을 이용하여 여러 농도의 표준용액을 조제한다.
250 mL 부피플라스크를 사용하여 각기 다른 부피의 중간 stock solution을 취하고 희석하면 다음과 같다.
| 취한 용액 부피 (mL) | 희석 후 부피 (mL) | 희석비 | 결과 농도 (mg/100 mL) |
| 5 | 250 | X50 | 10.21 / 50 = 0.2042 |
| 10 | 250 | X25 | 10.21 / 25 = 0.4084 |
| 15 | 250 | X16.67 | 10.21 / 16.67 = 0.6126 |
| 20 | 250 | X12.5 | 10.21 / 12.5 = 0.8168 |
| 25 | 250 | X10 | 10.21 / 10 = 1.021 |
4단계. 추가 희석을 통한 농도 시리즈 확장
가장 낮은 농도(0.2042 mg/100 mL)가 준비되면, 이 용액을 기준으로
X2, X3, X4, X5 배로 희석하여 연속적인 농도 구간을 형성할 수 있다.
이러한 시리즈는 검량선 작성(standard curve generation)에 매우 유용하다.
예를 들어,
0.2042 mg/100 mL → X2 희석 시 0.4084 mg/100 mL,
X3 희석 시 0.6126 mg/100 mL,
X4 희석 시 0.8168 mg/100 mL,
X5 희석 시 1.021 mg/100 mL이 된다.
결국 두 단계 희석 과정을 통해 정확하면서도 체계적인 농도 시리즈를 얻을 수 있다.
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5단계. 실무적 의미
이와 같은 단계적 희석 전략은 실험적 정확도를 높이고, 특히 기기 검량선(linearity) 검증, HPLC 정량 분석, UV 검정선 작성 등에 사용된다.
5 mL 이하의 피펫팅을 피함으로써 피펫 오차(±0.02 mL 수준)의 상대적 영향을 최소화할 수 있다.
또한 중간농도 stock을 활용하면 다양한 농도의 용액을 일관성 있게 조제할 수 있어, 품질관리(QC) 실험의 재현성과 정확성을 동시에 확보할 수 있다.
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