Masse, Volumen und Konzentration verständlich unterscheiden

Milligramm (mg) und Mikrogramm (µg) sind Einheiten der Masse. Es gilt: 1 mg = 1.000 µg. Die Masse beschreibt, wie viel Substanz (als Gewicht) vorhanden ist – unabhängig davon, in welchem Volumen sie sich befindet.

Milliliter (ml) und Mikroliter (µl) sind Einheiten des Volumens. Es gilt: 1 ml = 1.000 µl. Das Volumen beschreibt den Raum, den eine Flüssigkeit einnimmt.

Die Konzentration verbindet Masse und Volumen: c = m / V, angegeben zum Beispiel in mg/ml oder µg/ml. Eine Konzentration von 2 mg/ml bedeutet: In jedem Milliliter der Lösung befinden sich 2 mg der gelösten Substanz.

Die Stoffmenge, gemessen in mol, ist eine eigenständige physikalische Größe und beschreibt die Anzahl von Teilchen (z. B. Molekülen), nicht deren Gewicht. mg und µg sind also NICHT Einheiten der Stoffmenge, sondern der Masse. Die molare Masse (g/mol) ist die rechnerische Brücke zwischen Masse und Stoffmenge, wird für die hier beschriebenen Laborberechnungen (Masse, Volumen, Konzentration) aber nicht benötigt.

Diese Gleichung beschreibt, wie sich eine Ausgangskonzentration C₁ in einem Volumen V₁ zu einer Zielkonzentration C₂ in einem Zielvolumen V₂ verhält, wenn nur mit einem Lösungsmittel verdünnt wird (die Gesamtmasse der Substanz bleibt dabei gleich).

Ausgangskonzentration C₁ = 2 mg/ml, gewünschte Zielkonzentration C₂ = 0,5 mg/ml, gewünschtes Zielvolumen V₂ = 100 ml. Gesucht ist V₁, also das benötigte Volumen der Ausgangslösung. Umgestellt: V₁ = (C₂ · V₂) / C₁ = (0,5 mg/ml × 100 ml) / 2 mg/ml = 25 ml. Das bedeutet rechnerisch: 25 ml der Ausgangslösung, aufgefüllt auf 100 ml Gesamtvolumen, ergeben eine Konzentration von 0,5 mg/ml.

• Verwechslung von Dezimalkomma und Dezimalpunkt (0,5 vs. 0.5)
• Verwechslung von Tausenderpunkt und Dezimaltrenner bei großen Zahlen
• Vergessene oder falsch übertragene Einheit (mg statt µg oder umgekehrt)
• Für konkrete Berechnungen von Masse, Volumen und Konzentration steht der Rechner der Website zur Verfügung.