Co to jest koncentracja stanu ustalonego?
Stężenie w stanie stacjonarnym odnosi się do ilości substancji w organizmie lub procesu chemicznego, gdy z czasem nie następują żadne zmiany. U ludzi może się to zdarzyć, gdy pacjent podaje się pacjentowi lek przez długi okres i osiąga stały poziom we krwi. Podczas reakcji chemicznych stężenie w stanie ustalonym występuje, gdy ilość surowców jest równa ilości gotowego produktu w reakcji ciągłej.
Terapia farmakologiczna często wymaga od pacjenta stałego poziomu leku w celu leczenia. Gdy leki dostają się do organizmu, są metabolizowane lub konsumowane przez organizm i ostatecznie są usuwane przez nerki z moczu pacjenta. Jeśli potrzebny jest stały poziom leku, należy z czasem powtarzać badania krwi, aby ustalić, jaką ilość należy podać pacjentowi, aby utrzymać stały poziom. Testy te określają stężenie leku w stanie stacjonarnym.
Pigułki zwykle nie wytwarzają stałego stężenia w organizmie, ponieważ są wprowadzane jako osobne dawki, a nie podawane w sposób ciągły. Dlatego lekarz może przepisać wiele dawek leku przez kilka dni. Badacze narkotyków przetestowali leki i ustalili, w jaki sposób są usuwane z organizmu. Powtarzane dawki mogą dawać poziom we krwi podobny do stężenia w stanie stacjonarnym.
Przetwarzanie chemiczne może wykorzystywać ciągłe reaktory, które pobierają surowce i wytwarzają gotowe produkty. Systemy te różnią się od reaktorów okresowych, w których wszystkie materiały są wprowadzane i poddawane reakcji aż do zużycia surowców. Ciągłe reakcje opierają się na stężeniu w stanie ustalonym, ponieważ należy wprowadzić określoną ilość surowca, aby utrzymać stałą ilość gotowego produktu.
Jeśli stawka surowca zostanie zwiększona, może powstać więcej gotowego produktu, niż można będzie obsłużyć za nim. Innym efektem jest to, że reakcja chemiczna może być inna i tworzyć niewłaściwie gotowe produkty lub inną mieszankę chemiczną. Tak czy inaczej, stężenie w stanie ustalonym jest zakłócane, a systemy sterowania są zaprogramowane w celu korekcji prędkości przepływu i przywrócenia procesu do równowagi chemicznej lub stanu ustalonego.
Wszystkie warunki stanu stacjonarnego, czy to w ciele, czy w reaktorach chemicznych, będą się nieco zmieniać w czasie. W ciele zmiany temperatury ciała lub metabolizmu, które mogą wystąpić podczas ćwiczeń fizycznych, mogą powodować odmienne metabolizowanie leku przez organizm. Jeśli konieczne jest minimalne stężenie leku, producent może przetestować wpływ różnych warunków ciała na stężenie w stanie stacjonarnym. Jeśli stały poziom leku ma krytyczne znaczenie dla leczenia pacjenta, może być konieczne podanie go w szpitalu, aby można było powtórzyć badania krwi.
Reakcje chemiczne wykorzystają oprzyrządowane systemy kontroli do monitorowania procesu pod kątem zachowania w stanie ustalonym. Ponieważ proces zmienia się nieznacznie, systemy sterowania mogą dostosowywać prędkości przepływu, temperatury lub ciśnienia. Stężenie w stanie stacjonarnym może się nieznacznie różnić, co nazywa się zmianą w określonych granicach, ale nadal będzie wytwarzać gotowy produkt spełniający specyfikacje.