Laboratuvar pratiğinde çözeltiler çoğu zaman stok ve ondan türetilen çalışma çözeltisi olmak üzere iki aşamada hazırlanır. Stok çözelti, maddeyi deneyde ihtiyaç duyduğunuz derişimden daha yüksek bir derişimde hazırlayıp uygun koşullarda sakladığınız ana çözeltidir. Her deneyde yeniden tartım yapma ihtiyacını azaltır ve sonraki seyreltmeler için sabit bir başlangıç noktası sağlar.
Çalışma çözeltisi ise stok çözeltinin seyreltilmesiyle elde edilen ve deneyde doğrudan kullanılan çözeltidir. Bununla birlikte her uygulamada stok-çalışma çözeltisi yaklaşımının kullanılması gerekmez. Hazırlanacak çözeltinin kararlılığı, kullanım sıklığı ve deneyin gereksinimleri hangi yaklaşımın uygun olduğunu belirler.
Derişimi ifade etmenin yaygın yollarından ikisi molarite (mol/L, bir litre çözeltide bulunan çözünen maddenin mol sayısı) ve yüzde derişimlerdir. %w/v, 100 mL nihai çözeltide bulunan çözünen maddenin gram cinsinden miktarını; %v/v ise 100 mL nihai çözeltide bulunan bileşenin mL cinsinden hacmini ifade eder. Bunlara ek olarak %w/w gibi farklı gösterimler de kullanılabilir. Bu ayrımı bilmek önemlidir çünkü kimyasal katalogları, protokoller ve makaleler farklı derişim gösterimlerini bir arada kullanabilir.
Tezgâhta işimizi gören temel hesaplar aslında üç başlıkta toplanabilir:
- Tartım için: kütle = derişim × hacim × molekül ağırlığı (m = C × V × MA).
Örneğin 10 mL’lik 100 mM’lık bir stok hazırlamak ve molekül ağırlığı 250 g/mol olan bir madde kullanmak istiyorsanız, gerekli madde miktarı 0,1 mol/L × 0,01 L × 250 g/mol = 0,25 g olur. Burada derişim, hacim ve molekül ağırlığının birimlerinin birbiriyle uyumlu olması gerekir.
- Seyreltme için: C₁V₁ = C₂V₂.
Yani 100 mM’lık bir stoktan 5 mL 1 mM çalışma çözeltisi hazırlamak için stoktan 50 µL alınır ve uygun çözücü ile nihai hacim 5 mL’ye tamamlanır. Bu durumda eklenecek çözücü miktarı 4950 µL, yani 4,95 mL’dir. Formül, basit seyreltmelerde aynı tür derişim birimleri kullanıldığında doğrudan uygulanabilir.
- Seri seyreltme için: Her basamakta belirli bir seyreltme faktörü uygulanır ve toplam seyreltme faktörü basamakların çarpımıyla bulunur. Art arda üç kez 1:10 seyreltme yapılırsa kümülatif olarak 1:1000 seyreltme elde edilir. Basamakların aynı seyreltme faktörüne sahip olması gerekmez, önemli olan her basamağın doğru hesaplanması ve kaydedilmesidir.
Bu hesaplamalar çözelti hazırlamanın matematiksel temelini oluşturur. Ancak asıl zorluk çoğu zaman hesabın kendisinden ziyade hesabın etrafındaki kararlarda yatar: stok çözeltinin hangi derişimde tutulacağı, hangi çözücünün kullanılacağı, ne kadar hazırlanacağı, kaç alikota bölüneceği ve hangi koşullarda saklanacağı gibi. Bunların hiçbiri tek başına formülde görünmez ancak çözeltinin kararlılığını, kullanılabilirliğini ve dolayısıyla deneysel sonucu etkileyebilir.
Güvenlik Notu: Derişik asitlerle çalışırken ekzotermik reaksiyon ve sıçrama riskine karşı suyu asidin üzerine doğrudan eklemeyin. Genel uygulama, suyun üzerine asidi yavaşça ve sürekli karıştırarak eklemektir. Derişik ve uçucu veya korozif kimyasallarla çalışırken uygun çeker ocak, kişisel koruyucu ekipman ve kurumunuzun kimyasal güvenlik prosedürleri kullanılmalıdır. Kimyasalın kendine özgü tehlikeleri için Güvenlik Bilgi Formu (SDS) mutlaka dikkate alınmalıdır.
Kaynakça
– Freshney, R.I. Freshney’s Culture of Animal Cells, 8th ed. Wiley, 2021. Appendix B: Calculations and Preparation of Reagents.
– Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzni ve Kısıtlanması Hakkında Yönetmelik (KKDİK). Resmî Gazete, 23.06.2017, Sayı: 30105 (Mükerrer). Ek-2: Güvenlik Bilgi Formlarının Hazırlanması İçin Gereklilikler.
– Kullanılan kimyasala ait Güvenlik Bilgi Formu (GBF), Bölüm 7: Elleçleme ve Depolama.
