Q.
산동제인 cyclopentolate를 포함하는 eyedrops 5 mL이 있다. 100 mL 까지 희석하고 다시 20 mL을 100 mL로 희석했다. 희석 된 샘플은 UV spectrophotometry로 측정하여 20.20 mg/100 mL의 약물이 포함되어 있음을 확인했다. Eyedrops에서 약물의 %w/v을 계산하라.
A.
이 문제는 안과용 점안제에 포함된 cyclopentolate의 실제 농도를 계산하는 전형적인 분석화학 문제다. 핵심은 두 번의 희석 과정을 정확히 이해하고, 최종 측정값을 원액 기준으로 환산한 뒤 퍼센트 w/v로 변환하는 것이다. 계산은 단순해 보이지만, 희석 개념을 정확히 잡지 않으면 쉽게 오류가 발생한다.
먼저 상황을 정리한다. 5 mL의 점안액을 취해 100 mL까지 희석했다. 이 과정은 5 mL를 100 mL로 만드는 것이므로 20배 희석이다. 이후 이 용액에서 20 mL를 취해 다시 100 mL로 희석했다. 이는 20 mL를 100 mL로 만드는 것이므로 5배 희석이다. 따라서 전체 희석배수는 20 × 5, 즉 100배다.
여기까지는 부피비 기반 계산이다. 이제 UV spectrophotometry로 최종 희석액을 측정한 결과, 20.20 mg/100 mL의 cyclopentolate가 존재하는 것으로 확인되었다.
이 수치는 이미 100배 희석된 상태의 농도다. 따라서 원래 점안액의 농도는 다음과 같이 계산한다.
20.20 mg/100 mL × 100 = 2020 mg/100 mL
이 값을 단위 변환한다. 2020 mg은 2.020 g이므로,
2.020 g/100 mL
이제 퍼센트 w/v의 정의를 적용한다. 퍼센트 w/v는 100 mL 용액 중 용질의 g 수를 의미한다. 즉,
2.020 g/100 mL = 2.020 % w/v
따라서 점안액의 실제 약물 농도는 2.020 % w/v다.
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