UE 4.4 : calculs de doses

[Rattata]

Moi j'ai bien compris avec la méthode de julili67 ! Merci

Et merci pour les explications Leopold !

[Leopold Anasthase]

Avant-propos : il serait plus agréable pour le confort de la lecture de supprimer les parties inutiles des messages auxquels on répond. On ne garde que quelques lignes pour savoir à quoi on répond.

Je ne suis pas du tt sûre de moi mais bon:
V= (Ci x Vi)/Cf
V= (80 x 1L)/50
V=1.6L
donc il faut 1.6L pour avoir 50% de N2

Là encore, vous n'y êtes pas du tout. Je vais tenter de vous mettre sur la voie.

1) La première partie d'un problème, c'est de comprendre la question, et donc de comprendre ce qu'on attend de vous, quel type de réponse apporter.

Quand je demande « Quelles sont les proportions d'air et d'O2 à utiliser ? (pour obtenir un mélange qui contienne 50 % d'O2 et 50 % de N2) », on attend des proportions, et donc pas des volumes.

Par exemple, en reprenant le premier exercice, si la question avait été « Quelles sont les proportions d'air et d'O2 à utiliser pour obtenir un mélange qui contienne 60 % d'O2 et 40 % de N2 », vous avez la réponse : moitié air et moitié O2 (ou 50 % d'air et 50 % d'O2, ou 1/2 d'air et1/2 d'O2).

2) La deuxième partie d'un problème, c'est de trouver une méthode. Je vous ai donné des indices, je vais les préciser.

Pour trouver une proportion, une des façons de faire est de décider d'un volume final (par exemple, je veux faire 1 L de mélange O2/N2) et de calculer de combien d'air et de combien d'O2 j'ai besoin. Ensuite, on calcule quelle part chaque constituant (air et O2) représente par rapport au tout (1 L de mélange obtenu).

3) Quand on vous donne une concentration, il s'agit d'un rapport entre le constituant considéré (par exemple l'O2) et le tout. Il est donc facile de calculer la quantité du constituant dans un mélange en multipliant le volume total et la concentration. Par exemple :

soit 3 L d'air, combien y a-t-il d'O2 dans 3 L d'air ?

on multiplie le volume par la concentration. 20 %, c'est 20/100, c'est donc 0,2

3 x 0,2 = 0,6

on a donc 0,6 L d'O2 dans 3 L d'air.

La formule généralisée pourrait s'écrire

Volume O2 = Volume total x [concentration O2]

4) On peut, quand on connaît les constituants d'un mélange, calculer la concentration. Par exemple, si un mélange contient 0,6 L d'O2 et 1,4 L de N2, le volume total est de 2 L, et la concentration de l'O2 est de 0,6/2 = 0,3 soit 30 %. Et la concentration du N2 est de 1,4/2 = 0,7 soit 70 %.

La formule généralisée pourrait s'écrire

[concentration O2] = Volume O2/Volume total

5) Dernière expression de la même formule, on a besoin d'une certaine quantité d'un constituant d'un mélange, calculer de quel volume de ce mélange on a besoin.


Par exemple, j'ai besoin de 2 L d'O2, combien d'air me faut-il pour avoir 2 L d'O2 ?

Il faut diviser le volume souhaité par la concentration

2/0,2 = 10 L

Il faut 10 L d'air pour avoir 2 L d'O2.

La formule généralisée peut s'écrire :


Volume total = Volume O2/[concentration O2]

Bien entendu, ces formules peuvent être utilisées pour tous les constituants du mélange (ici l'O2 et le N2), et pour d'autres types de mélanges, que ça soit du sucre, du glucose, de l'alcool...

À vous de jouer...

[WILLIAMM]

Par 'masse' qu'entendez vous ?

Oui c'est vraiment difficile !

Grave.

[amalezieux]

ou sinon :

On veut 50% O² (et donc 50% N²)

Or 1l d'air = 80% N² + 20% O²

il manque 60% O² pour obtenir des parts égales. (80% N² et 80% O²) soit 50/50.

Donc pour avoir 50% de O², je prendrai 60% (60cl) de O² et 100% (1l) d'air.

[Leopold Anasthase]

Remarque : le 2 de O2 n'est pas un exposant (qui s'écrit en haut) mais un indice (qui s'écrit en bas), O2

On veut 50% O² (et donc 50% N²)

Or 1l d'air = 80% N² + 20% O²

On peut remarquer que quand on donne une proportion en pourcentage, la somme des constituants fait 100 %

il manque 60% O² pour obtenir des parts égales. (80% N² et 80% O²) soit 50/50.

Donc pour avoir 50% de O², je prendrai 60% (60cl) de O² et 100% (1l) d'air.

Si vous prenez 60 cL d'O2 et 1 L d'air, ça ne fait pas 60 % d'O2, puisque le volume total du mélange fera 0,6 L + 1 L = 1,6 L.

Mais à part ça, votre solution convient, vous obtenez effectivement un mélange contenant 0,8 L d'azote et 0,8 L d'oxygène. Il vous reste à calculer, pour que votre réponse soit correcte, la proportion de chaque constituant.

[amalezieux]

Autant pour moi !
Donc si je reprends mes calculs, nous avons :

100 pour 160 soit 62,5% d'Air
60 pour 160 soit 37,5% de O2

[Leopold Anasthase]

Autant pour moi !

Rien à voir avec le sujet, mais on écrit « au temps pour moi »...

Donc si je reprends mes calculs, nous avons :

100 pour 160 soit 62,5% d'Air
60 pour 160 soit 37,5% de O2

Bravo ! Ce qui est amusant, c'est que depuis le temps que je propose ce problème, vous êtes la première personne à me proposer cette solution.

Je vous propose d'autres solutions. En fait, le piège de ce problème, c'est qu'on vous demande d'obtenir une concentration en O2, alors que deux gaz (l'O2 et l'air) apportent de l'O2. Il est plus simple de s'intéresser à l'azote, qui est apporté par un seul gaz (l'air).

1) Reprenons la formule que j'ai donnée plus haut, Volume air = Volume O2/[concentration O2] et appliquons-là à l'azote.

On veut 50 % de N2 et 50 % d'O2. Choisissons un volume total, par exemple on va proposer de fabriquer 1 L de ce mélange. Il faut donc 0,5 L d'O2 et 0,5 L de N2. Combien d'air faut-il pour obtenir 0,5 L de N2 ?

Volume air = Volume N2/[concentration N2]

0,5 L (de N2) = 0,5/0,8 = 0,625 mL d'air.

On peut vérifier en calculant la quantité d'O2. Combien y a-t-il d'O2 dans 0,625 mL d'air ?

On utilise la formule Volume O2 = Volume air x [concentration O2]

0,625 x 0,2 = 0,125 mL


Si on ajoute (1 - 0,625 =) 0,375 mL d'O2, on obtient bien (0,125 + 0,375 =) 0,5 L d'air.

2) Autre façon d'exprimer le résultat

Vous avez proposé de mélanger 1 L d'air et 0,6 L d'O2. Et vous avez calculé que la part d'O2 était de 62,5 %.

La proportion relative de l'O2 est donc de 600/1 600, soit 5/8.

La proportion dans laquelle il faut mélanger l'air et l'O2 est donc de 3/8e d'O2 et 5/8e d'air.

Faisons le calcul avec un total de 8 L. Quelle est la quantité de N2 contenue dans 5 L d'air ?

Volume N2 = Volume air x [concentration N2]

5 x 0,8 = 4 L.

3) Raisonnement sur les concentrations

On veut 50 % de N2 dans le mélange obtenu. 50 %, ça peut s'écrire 1/2. Et pour ça, on dispose d'un mélange contenant de l'azote à 80 %, et 80 % peut s'écrire 4/5.

On va utiliser la formule Volume air = Volume N2/[concentration N2] en l'appliquant aux concentrations :

Part relative de l'air = [Concentration souhaitée en N2]/[concentration N2 de l'air]

(1/2)/(4/5) = 5/8

4) Il existe d'autres solutions, par exemple en posant des équations. Pour ne pas rallonger le message, je vais créer un autre message pour expliquer autre chose.

[Leopold Anasthase]

Je vous propose de prendre conscience d'un fait très simple concernant les concentrations.

On va prendre un exemple tiré de la vie de tous les jours, le café sucré (on peut donc en conclure que toutes les personnes qui ne mettent pas de sucre dans leur café ne comprendront jamais rien aux problèmes de concentrations ;-)

Quand je prends un café, je mets un sucre par tasse. Pour donner des valeurs numériques, on va dire qu'une tasse à café fait 50 mL et un morceau de sucre fait 5 g. La concentration en sucre du café qui me convient est donc de 1 sucre par tasse, ou exprimé numériquement 5 g/50 mL.

On peut calculer la concentration pour 1 L de café, combien y a-t-il de tasses dans 1 L ? (1 000 mL/50 mL =) 20 tasses dans 1 L, il me faudra donc 20 sucres de 5 g, soit 100 g de sucre par litre de café.

On peut calculer la concentration en rapport de masse. 1 mL de café pèse environ 1 g, je consomme donc du café à 5 g/50 g, soit 10 %.

Mais comme la vie est faite d'aventures extraordinaires, once upon a time (il était une fois), un ami m'a servi un café avec deux sucres dans la tasse.

La concentration en sucre de ce café était donc de 2 sucres par tasse, ou en valeur numérique 10 g pour 50 mL, soit 200 g/L ou 20 % (cf. supra).

Comme je ne voulais pas jeter ce bon café que m'avait préparé cet ami, et que je ne pouvais pas retirer le sucre, j'ai ajouté du café. En ajoutant 50 mL de café, j'obtiens 100 mL de café avec 2 sucres, soit ma concentration préférée, 1 sucre par tasse.

En valeurs numériques, j'ai 10 g de sucre dans 100 mL de café, soit à nouveau 100 g par litre, ou 10 %.

En procédant ainsi, j'ai redécouvert une règle simple des dilutions : quand on ajoute autant de diluant que de produit, on divise par deux la concentration.

1) Intéressons-nous à nouveau à l'air et à l'O2. J'ai 1 L d'air qui contient 80 % de N2. Si j'ajoute 1 L d'O2, qui ne contient pas de N2, je double le volume du mélange sans ajouter de N2 (un peu comme mon café). La concentration en N2 va donc être divisée par 2, soit 40 %.

2) Avec un médicament, ça marche aussi (c'est fou, non ?). Par exemple, si j'ai un soluté contenant 10 g de glucose pour 100 mL de soluté (on appelle ça du G 10 %), si je le mélange à part égale avec de l'eau (stérile de préférence...), j'obtiens un soluté concentré à 5 g/100 mL, soit 5 %.

3) Encore plus extraordinaire, on peut ajouter encore plus de diluant.

Par exemple, je me dis qu'une tasse de café c'est un peu léger, mais je ne souhaite pas prendre plus de sucre. Je vais verser ma tasse de café sucré à 1 sucre par tasse dans un bol de café de 250 mL et je vais rajouter 200 mL de café sans sucre. J'obtiens 250 mL de café avec 5 g de sucre, soit 20 g par litre (ou 2 %).

En ajoutant quatre volumes de diluant, j'ai divisé la concentration par 5.

4) Cette méthode peut s'exprimer par une formule générale :

quand on ajoute (N) volumes de diluant, on divise la concentration par (N + 1).

Et exprimé autrement :

Pour diviser la concentration d'un mélange par N, il faut ajouter (N - 1) volume de diluant.

Eh bien voilà, c'est ça, une dilution : ajouter du diluant pour modifier une concentration.

[amalezieux]

bien bien bien.
Voila qui sera utile.

Merci beaucoup !

[Leopold Anasthase]

Allez, encore une pour la route...

On dispose d'air à 80 % d'azote et d'O2. Si on voulait un mélange à 10 % de N2 et 90 % d'O2, il faudrait diluer l'azote de l'air au 1/8e, donc en rajoutant 7 parts d'O2 pour une part d'air. Par exemple :

7 L d'O2 + 1 L d'air ==> combien d'O2 ? 1 x 0,8 = 0,2 L, plus 7 L soit 7,2 L d'O2 sur 8 L, soit 7,2/0,8 = 0,9 ou 90 %.

On peut donc réaliser toutes les concentrations de 10 en 10 % de N2 de 0 à 80 % en faisant des mélanges de 8 L (ou en raisonnant en 1/8e).

Si je veux 50 % de N2, je dois mettre 5 fois plus d'air, soit 5/8e d'air, et 3/8e d'O2.

De la même façon, on pourrait réaliser toutes les concentrations de 5 en 5 % en calculant en 1/16e.

[maanooon_]

Pouvons nous vraiment tomber sur ça en épreuve, alors que ce sont des choses que l'on apprend en IFSI ?????

[Leopold Anasthase]

Pouvons nous vraiment tomber sur ça en épreuve, alors que ce sont des choses que l'on apprend en IFSI ?????

On ne vous posera pas un problème avec de la dobutamine et un pousse-seringue, mais on peut vous poser un problème avec une solution d'eau sucrée ou salée, ou de l'alcool à 60 % etc.

[maanooon_]

Ok, ca marche beaucoup par système de produits en croix en faisant attention à avoir les mêmes unités de mesures..?

[maette75]

Bonjour.

après un arrêt de deux ans, je vais bientôt reprendre en service de médecine interne.
autant vous dire que je suis vraiment stressée. j'ai revu les calculs de dose, mais dans les bouquins je me sens loin de la réalité.
Pourriez vous me redonner des pistes de prescription en pousse seringue électrique type morphine, hypnovel

Exemple hypnovel en sous cut à 0,5 mg par heure avec des ampoules dosé à 5 mg pour 1 ml...
Je n'arrive plus à retrouver les raisonnements logiques en salle de soin


Je vous remercie beaucoup

[Leopold Anasthase]

Ok, ca marche beaucoup par système de produits en croix en faisant attention à avoir les mêmes unités de mesures..?

Je déteste le produit en croix, j'utilise quasiment toujours d'autres solutions, mais oui, c'est souvent une histoire de règle de proportionnalité.