Concentrația la starea de echilibru se referă la cantitatea de substanță din organism sau la un proces chimic atunci când nu apar modificări în timp. La oameni, acest lucru poate apărea atunci când un medicament este administrat unui pacient pe o perioadă lungă de timp și atinge un nivel constant în fluxul sanguin. În timpul reacțiilor chimice, concentrația la starea de echilibru are loc atunci când cantitatea de materii prime este egală cu cantitatea de produs finit într-o reacție continuă.
Terapia medicamentosă necesită adesea ca pacientul să primească un nivel continuu de medicament pentru tratament medical. Pe măsură ce medicamentele intră în organism, acestea sunt metabolizate sau consumate de organism și în cele din urmă sunt îndepărtate de rinichi în urina pacientului. Dacă este nevoie de un nivel constant de medicament, atunci se fac teste de sânge repetate în timp pentru a determina ce cantitate trebuie administrată pacientului pentru a menține un nivel constant. Aceste teste determină concentrația la starea de echilibru a medicamentului.
Pastilele nu creează de obicei o concentrație constantă în organism, deoarece sunt introduse în doze separate, nu administrate continuu. Acesta este motivul pentru care un medic poate prescrie mai multe doze de medicament timp de câteva zile. Cercetătorii de droguri au testat medicamentele și au determinat cum sunt îndepărtate din organism. Dozele repetate pot da un nivel în sânge similar cu o concentrație la starea de echilibru.
Prelucrarea chimică poate folosi reactoare continue care preiau materii prime și produc produse finite. Aceste sisteme sunt diferite de reactoarele batch, în care toate materialele sunt introduse și reacționate până la consumarea materiilor prime. Reacțiile continue se bazează pe concentrația la starea de echilibru, deoarece trebuie introdusă o anumită cantitate de materie primă pentru a menține o cantitate constantă de produs finit.
Dacă rata de materie primă este crescută, se poate crea mai mult produs finit decât poate fi manipulat în aval. Un alt efect este că reacția chimică poate fi diferită și poate crea produse finite greșite sau un amestec chimic diferit. În orice caz, concentrația în starea de echilibru este perturbată, iar sistemele de control sunt programate pentru a corecta debitele și a readuce procesul la echilibru chimic sau la starea de echilibru.
Toate condițiile de echilibru, fie în interiorul corpului, fie în reactoare chimice, vor varia ușor în timp. În organism, modificările temperaturii corpului sau ale metabolismului, cum ar putea apărea în timpul exercițiilor fizice, pot determina organismul să metabolizeze un medicament în mod diferit. Dacă este necesară o concentrație minimă de medicament, producătorul poate testa efectele diferitelor condiții ale corpului asupra concentrației la starea de echilibru. Dacă un nivel constant de medicament este critic pentru tratamentul pacientului, este posibil ca medicamentele să fie nevoie să fie administrate într-un spital, astfel încât să poată fi efectuate teste de sânge repetate.
Reacțiile chimice vor folosi sisteme de control instrumentate pentru a monitoriza procesul de comportament în starea de echilibru. Pe măsură ce procesul se modifică ușor, sistemele de control pot face ajustări la debitele, temperaturile sau presiunile. Concentrația la starea de echilibru poate varia ușor, ceea ce se numește variație în limite, dar va continua să producă un produs finit care îndeplinește specificațiile.