혼합비(앨리게이션) 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
앨리게이션은 농도가 다른 두 제품을 섞어 중간 농도를 만드는 빠른 방법으로, 약학에서 오래 써 왔습니다. 이 계산기는 원하는 총량을 만들기 위해 진한 쪽과 묽은 쪽을 각각 몇 부, 얼마만큼 섞어야 하는지 알려 줍니다.
계산 방법
- 진한 쪽 부 = 목표 농도 − 묽은 농도
- 묽은 쪽 부 = 진한 농도 − 목표 농도
- 각각의 양 = 총량 × 그 부 ÷ (부의 합)
- 질량 수지 Cs·Vs + Cw·Vw = Ct·(Vs + Vw)와 같은 결과입니다.
원리
섞으면 농도는 양에 따라 가중평균됩니다. 목표 농도를 맞추려면 각 제품을 다른 쪽이 목표에서 떨어진 거리에 비례해 써야 합니다. 묽은 쪽이 목표에서 멀수록 진한 쪽이 더 많이 필요합니다. 가운데에 목표 농도를 쓰고 대각선으로 빼는 '교차법'은 대수 없이 바로 그 비율을 만들어 줍니다.
예제 풀이
기본값: 진한 농도 95%, 묽은 농도 50%, 목표 70%, 총량 900 mL
- 진한 쪽 부 = 70 − 50 = 20
- 묽은 쪽 부 = 95 − 70 = 25
- 진한 쪽 양 = 900 × 20 ÷ 45 = 400 mL, 비율 44.44%
- 묽은 쪽 양 = 900 × 25 ÷ 45 = 500 mL, 진한 쪽 1부당 묽은 쪽 1.25부
- 검산: (0.95 × 400 + 0.50 × 500) ÷ 900 = 630 ÷ 900 = 70%
| 만들 전체 양 (mL 또는 g) | 진한 쪽의 양 |
|---|---|
| 225 | 100 |
| 450 | 200 |
| 675 | 300 |
| 900 | 400 |
| 1,125 | 500 |
| 1,350 | 600 |
| 1,800 | 800 |
결과 해석
부의 비율은 어떤 배치 크기로든 늘리거나 줄일 수 있습니다. 목표 농도가 두 농도 사이에 있을 때만 쓸 수 있습니다. 세 농도는 모두 같은 기준(w/w, w/v, v/v)이어야 합니다. 에탄올과 물처럼 섞으면 부피가 약간 줄어드는 액체도 있으므로, 정확도가 중요하면 최종 부피와 농도를 확인하십시오. 소독용 에탄올을 만들 때도 같은 방법을 쓸 수 있습니다.
흔한 실수
- 두 농도 범위 밖의 목표를 정하는 경우
- w/w와 v/v 백분율을 섞는 경우
- 물 같은 희석제의 농도를 0%가 아닌 값으로 넣는 경우
- 알코올과 물을 섞을 때 부피 수축을 잊는 경우
자주 묻는 질문
앨리게이션은 어떻게 하나요?
대각선으로 뺍니다. 진한 쪽 부 = 목표 − 묽은 농도, 묽은 쪽 부 = 진한 농도 − 목표입니다.
물로 희석할 때도 쓸 수 있나요?
네. 묽은 농도에 0%를 넣으면 됩니다.
왜 교차법이라고 부르나요?
차이를 대각선 방향, 즉 반대쪽 농도 옆에 엇갈려 쓰기 때문입니다.
결과가 g로 나와도 되나요?
농도가 w/w 기준이면 총량을 g으로 넣고 결과도 g으로 읽으면 됩니다.
세 가지 이상을 섞을 때도 쓸 수 있나요?
이 계산기는 두 가지만 다룹니다. 세 가지 이상이면 질량 수지 식을 세워 풀거나, 두 가지씩 단계적으로 섞는 방법을 쓰십시오.
출처: Ansel, H. C., Pharmaceutical Calculations, 15th ed. Wolters Kluwer · United States Pharmacopeia, General Chapter <1160> Pharmaceutical Calculations in Pharmacy Practice