Concentrations et dilutions

Cadre programme : référentiel infirmier 2026 (arrêté du 20 février 2026), Domaine B, UE B.3 « Pratiques et interventions infirmières » (calculs de doses et de débits). Correspond à l'ex-UE 4.4 (référentiel 2009).

Pourquoi c'est central pour l'IDE : la préparation d'une dilution est un acte courant en soins (seringues électriques, perfusions, antibiothérapie IV) ; une erreur de dilution peut entraîner un surdosage ou un sous-dosage avec des conséquences graves pour le patient.

1. La concentration : définition et expressions

1.1 Définition

La concentration d'une solution exprime la quantité de principe actif (soluté) contenue dans un volume de solution. En pharmacie, les expressions les plus courantes sont :

Expression	Signification	Exemple
mg/mL	milligrammes par millilitre	5 mg/mL (morphine)
g/L	grammes par litre	9 g/L (NaCl isotonique)
mg/100 mL (ou %)	grammes pour 100 mL	NaCl 0,9 % = 0,9 g/100 mL
µg/mL	microgrammes par millilitre	50 µg/mL (digoxine solution)
UI/mL	unités internationales par mL	100 UI/mL (insuline)

Équivalences entre g/L et mg/mL :

1 g/L = 1 000 mg / 1 000 mL = 1 mg/mL

Donc g/L = mg/mL (numériquement identiques).

Exemple : NaCl 9 g/L = NaCl 9 mg/mL.

1.2 Formule de la concentration

                   Quantité de soluté (mg)
Concentration = ─────────────────────────────
                   Volume de solution (mL)

Ou, inversement :

Quantité de soluté = Concentration × Volume
Volume de solution = Quantité de soluté / Concentration

Mnémo : le triangle Q - C - V (Quantité, Concentration, Volume). Cacher la grandeur cherchée pour lire la formule : Q = C × V ; C = Q/V ; V = Q/C.

2. La dilution

2.1 Principe

Diluer consiste à ajouter un solvant (eau ppi, NaCl 0,9 %, glucose 5 %) à une solution concentrée pour obtenir une solution finale à une concentration plus faible.

Loi de conservation de la masse :

La quantité de principe actif est identique avant et après la dilution.

Quantité initiale = Quantité finale
C1 × V1 = C2 × V2

Avec :

C1 = concentration initiale
V1 = volume initial prélevé
C2 = concentration finale souhaitée
V2 = volume final de la solution diluée

2.2 Volume de solvant à ajouter

Volume de solvant à ajouter = V2 - V1

En pratique : V2 est le volume total final (médicament + solvant). V1 est le volume du médicament prélevé. La différence donne le volume de solvant à ajouter.

2.3 Méthode pas à pas

Étape 1 : identifier C1 (concentration du flacon disponible) et V2 (volume final souhaité) et C2 (concentration finale souhaitée).

Étape 2 : calculer V1 = (C2 × V2) / C1.

Étape 3 : calculer le volume de solvant = V2 - V1.

Étape 4 : préparer la solution : prélever V1 du médicament concentré, compléter avec le solvant jusqu'à V2.

Étape 5 : vérification : C1 × V1 = C2 × V2 ?

3. Exemples chiffrés entièrement corrigés

Exemple 1 : préparation d'une seringue électrique

Objectif : préparer une seringue électrique de morphine à 1 mg/mL dans un volume total de 50 mL (NaCl 0,9 %). Disponible : ampoule de morphine 10 mg/mL.

Données :

C1 = 10 mg/mL
C2 = 1 mg/mL
V2 = 50 mL

Étape 2 : V1 = (C2 × V2) / C1 = (1 × 50) / 10 = 50 / 10 = 5 mL de morphine à prélever.

Étape 3 : Volume de solvant (NaCl 0,9 %) = 50 - 5 = 45 mL

Étape 5 : vérification : C1 × V1 = 10 × 5 = 50 mg. C2 × V2 = 1 × 50 = 50 mg. Identiques. Correct.

Protocole de préparation : prélever 5 mL de morphine 10 mg/mL dans une seringue de 50 mL, compléter à 50 mL avec du NaCl 0,9 %. Concentration finale : 1 mg/mL. Étiqueter : « Morphine 1 mg/mL, 50 mL ».

Exemple 2 : préparation d'un antibiotique en perfusion

Objectif : perfuser 500 mg de vancomycine dans une poche de 250 mL de NaCl 0,9 %, en retirant préalablement le volume du médicament de la poche. Disponible : flacon de vancomycine 500 mg/10 mL après reconstitution (50 mg/mL).

Données :

Dose = 500 mg
C1 = 50 mg/mL (flacon reconstitué)
Volume du flacon = 10 mL

Volume à prélever du flacon :

10 mg → 1 mL (non, c'est 50 mg → 1 mL)
500 mg → X mL

X = (500 × 1) / 50 = 10 mL

Volume final dans la poche = 250 mL (poche) - 10 mL (prélevés pour faire de la place) + 10 mL (vancomycine) = 250 mL.

Concentration dans la poche : 500 mg / 250 mL = 2 mg/mL

Vérification : 2 mg/mL × 250 mL = 500 mg. Correct.

Exemple 3 : concentration finale après ajout d'un médicament à une poche

Situation : on ajoute 4 mL de KCl 0,15 g/mL à une poche de 500 mL de NaCl 0,9 % (sans retirer de volume).

Quantité de KCl ajoutée : 4 mL × 0,15 g/mL = 0,6 g = 600 mg.

Volume final : 500 mL + 4 mL = 504 mL.

Concentration finale en KCl : 600 mg / 504 mL = 1,19 mg/mL (arrondi au centième).

Vérification : 1,19 mg/mL × 504 mL ≈ 600 mg. Correct (écart d'arrondi négligeable).

En pratique : l'ajout de KCl concentré dans une poche de perfusion est un acte à haut risque (hyperkaliémie). Il est soumis à des protocoles stricts selon les établissements. Toujours agiter la poche après ajout pour homogénéiser.

Exemple 4 : calcul du facteur de dilution

Situation : on prélève 1 mL d'une solution à 100 mg/mL et on le place dans 9 mL de solvant. Quelle est la concentration finale ?

Volume final : 1 + 9 = 10 mL. Quantité : 1 mL × 100 mg/mL = 100 mg. Concentration finale : 100 mg / 10 mL = 10 mg/mL.

Le facteur de dilution = V2 / V1 = 10 / 1 = 10. La concentration a été divisée par 10.

Mnémo : « 1 dans 9 = dilution au 1/10 ». « 1 dans 4 = dilution au 1/5 ».

Exemple 5 : vérification d'une dilution existante

Situation : une seringue est étiquetée « Noradrénaline 0,08 mg/mL, 50 mL ». On sait que la préparation a été faite à partir d'une ampoule de 4 mg/4 mL. Combien d'ampoules ont été utilisées ?

Quantité totale dans la seringue : 0,08 mg/mL × 50 mL = 4 mg.

Quantité dans une ampoule de 4 mg/4 mL : 4 mg.

Nombre d'ampoules : 4 mg / 4 mg = 1 ampoule. L'étiquette est cohérente.

Vocabulaire essentiel

Concentration : quantité de soluté (principe actif) par unité de volume de solution.
Soluté : substance dissoute dans le solvant (le médicament actif).
Solvant : liquide dans lequel est dissous le soluté (eau ppi, NaCl 0,9 %, glucose 5 %).
Dilution : opération consistant à ajouter du solvant pour réduire la concentration.
C1 × V1 = C2 × V2 : loi de conservation de la masse lors d'une dilution.
Volume final (V2) : volume total de la solution diluée obtenue.
Facteur de dilution : rapport V2/V1 ; indique de combien la concentration a été divisée.
ppi : eau pour préparations injectables (solvant stérile standard).
Seringue électrique : pousse-seringue automatique administrant un médicament à débit constant.

Points clés à retenir

La concentration relie quantité de principe actif et volume de solution : C = Q / V.
La loi de dilution : C1 × V1 = C2 × V2 : la masse de principe actif est conservée.
Pour préparer une dilution : calculer V1 = (C2 × V2) / C1, puis compléter avec le solvant jusqu'à V2.
1 g/L = 1 mg/mL (équivalence numérique directe).
Le volume de solvant à ajouter est V2 moins V1 (et non V2 seul).
Toujours étiqueter immédiatement une préparation : nom du médicament, concentration finale, volume, date et heure de préparation.
Vérifier la compatibilité soluté/solvant (ex. : certains médicaments ne se diluent pas dans le glucose 5 %).

Pièges fréquents

Confondre V1 (volume prélevé) et V2 (volume final) : ajouter le solvant jusqu'à V2, pas jusqu'à V2 + V1.
Oublier d'harmoniser les unités avant C1 × V1 = C2 × V2 : si C1 est en mg/mL et C2 en g/L, le résultat sera faux.
Ajouter le médicament sans retirer de volume : si la poche est pleine, la concentration finale et le volume total seront différents de ceux calculés.
Croire que diluer deux fois la concentration divise par 2 : uniquement si le volume double. Utiliser C1 × V1 = C2 × V2 dans tous les cas.
Préparer sans étiqueter : une seringue non étiquetée est une source d'erreur majeure, surtout en cas de relève ou d'urgence.
Oublier de vérifier la compatibilité physico-chimique : certains médicaments précipitent en contact avec certains solvants (ex. : phénobarbital et eau distillée, amphotéricine B et NaCl).
Agiter insuffisamment après préparation : une solution non homogène peut délivrer des concentrations variables.

Q&R pour le tuteur IA

Q : Quelle est la différence entre concentration et dilution ? R : La concentration est une grandeur (quantité de soluté par volume de solution). La dilution est une opération qui diminue la concentration en ajoutant du solvant. Après une dilution, la concentration diminue mais la quantité totale de principe actif reste la même.

Q : Je dois préparer une seringue électrique de fentanyl à 10 µg/mL dans 50 mL, à partir d'une ampoule de 0,5 mg/10 mL (50 µg/mL). Combien de mL prélevé et combien de solvant ? R : C1 = 50 µg/mL (0,5 mg = 500 µg dans 10 mL). C2 = 10 µg/mL. V2 = 50 mL. V1 = (10 × 50) / 50 = 500 / 50 = 10 mL de fentanyl. Solvant = 50 - 10 = 40 mL de NaCl 0,9 %. Vérification : 50 µg/mL × 10 mL = 500 µg ; 10 µg/mL × 50 mL = 500 µg. Correct.

Q : Pourquoi faut-il parfois retirer du volume dans une poche avant d'y ajouter un médicament ? R : Pour maintenir le volume final prévu par la prescription et éviter que la poche soit en surpression (risque de fuite). Si on n'enlève pas le même volume que le médicament ajouté, le patient reçoit un volume plus important que prévu, ce qui peut modifier le débit et la durée de perfusion. Certains protocoles exigent un remplacement volume pour volume.

Q : C1 × V1 = C2 × V2 s'applique-t-elle à une dilution en plusieurs étapes ? R : Oui. Chaque étape suit la loi de conservation. On peut diluer en cascade (dilution série) : on applique C1 × V1 = C2 × V2 à chaque étape. À chaque dilution, la concentration diminue d'un facteur égal au rapport V2/V1 de cette étape. La concentration finale est le produit de tous les facteurs de dilution.