طريقة Winkler المعايرة ، التي طورها الكيميائي التحليلي المجري لاجوس وينكلر عام 1888 ، هي طريقة دقيقة للغاية لقياس كمية الأكسجين المذاب في الماء. يذوب الأكسجين الموجود في الهواء في الأنهار والبحيرات والمحيطات ، مما يوفر الأكسجين للأسماك والحياة المائية الأخرى. تعطي كمية الأكسجين في عينة من الماء من مكان معين مؤشراً على كيفية حدوث ذلك الكثير من الحياة التي يمكن أن يدعمها الجسم المائي المقابل ويصف حالة الأحياء المائية موطن.
غالبًا ما يأخذ العلماء الذين يدرسون البيئات المائية عينات من المياه ويحددون كمية الأكسجين المذاب من بين اختبارات أخرى. على الرغم من وجود طرق آلية حديثة لقياس الأكسجين المذاب ، إلا أن طريقة Winkler دقيقة جدًا لدرجة أنها تُستخدم غالبًا للتحقق من الأدوات الآلية.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
تقيس طريقة Winkler المعايرة كمية الأكسجين المذاب في الماء. يضيف مواد كيميائية إلى عينات المياه للتفاعل مع الأكسجين ، مكونًا محلولًا حمضيًا. تشير كمية العامل المعادل المطلوب لتحييد الحمض بالمعايرة إلى مقدار الأكسجين الموجود في العينة الأصلية.
كيف تعمل طريقة وينكلر المعايرة
طريقة Winkler هي طريقة معايرة يدوية لتحديد الأكسجين المذاب في عينة الماء. غالبًا ما يتم إجراء التحليل في الحقل لتجنب التأخيرات التي قد تؤدي إلى تغيير محتوى الأكسجين في الماء. حتى يتم إصلاح الأكسجين مع إضافة المواد الكيميائية ، من المهم التأكد من عدم تعرض عينة الماء لمصادر الأكسجين الإضافي.
للعمل مع عينة 300 مل ، يتم ملء زجاجة 300 مل سدادة بعينة الماء. باستخدام ماصة تمت معايرتها ، يتم إضافة 2 مل من كبريتات المنغنيز و 2 مل من القلوي يوديد أزيد إلى عينة الماء. يتم وضع الماصة مع فتحها أسفل سطح الماء مباشرةً لتجنب إدخال الفقاعات في العينة. ثم يتم سدادة الزجاجة بحيث لا يحبس الهواء تحت السدادة ، ويتم خلط العينة بقلب الزجاجة عدة مرات. إذا شوهدت فقاعات في الخليط ، يتم التخلص من العينة ويجب تحضير عينة جديدة. إذا كان هناك أكسجين في الماء ، فسوف يتشكل ترسب برتقالي-بني.
بعد أن تستقر المادة المترسبة ، يتم قلب الزجاجة ويترك الراسب لتستقر مرة أخرى. باستخدام ماصة تمت معايرتها ، يضاف 2 مل من حمض الكبريتيك المركز إلى عينة الماء عن طريق إمساك الماصة فوق سطح الماء مباشرة. يتم سدادة الزجاجة مرة أخرى وعكسها حتى يتمكن حامض الكبريتيك من إذابة الرواسب. تم الآن إصلاح الأكسجين الموجود في الماء لأنه تفاعل مع المواد الكيميائية المدخلة.
لتحديد محتوى الأكسجين في العينة الأصلية ، تتم معايرة بعض الماء الذي يحتوي على الأكسجين الثابت لتحييد الحمض. في دورق جديد ، تمت معايرة 201 مل من العينة باستخدام ثيوسلفات الصوديوم إلى لون قش شاحب. للإشارة النهائية للمعادلة ، يضاف 2 مل من محلول النشا ، ويتحول الخليط إلى اللون الأزرق. يجب إضافة محلول التعادل ببطء شديد ، وإسقاطه قطرة ، وخلطه في العينة تمامًا بعد كل قطرة. عند نقطة نهاية المعايرة ، غالبًا ما تكون قطرة واحدة كافية لتحويل الخليط من اللون الأزرق إلى اللون النظيف.
عندما يصبح الخليط صافيًا ، يتم تحييد الحمض وتكون كمية تحييد ثيوسلفات الصوديوم المستخدمة متناسبة تمامًا مع كمية الأكسجين في العينة الأصلية. في المعايرة أعلاه ، كل مل من ثيوسلفات الصوديوم يساوي 1 مجم / لتر من محتوى الأكسجين المذاب.
تطبيقات طريقة وينكلر
توفر دراسة محتوى الأكسجين في المياه في البحيرات والأنهار معلومات حول النظام البيئي المائي. عندما يكون محتوى الأكسجين مرتفعًا ، يمكن أن يدعم الماء مجموعة متنوعة من الحياة المائية مثل الأسماك والنباتات والكائنات الحية الدقيقة. عندما يكون محتوى الأكسجين في عينة الماء منخفضًا ، يمكن التحقق من السبب ، وربما يمكن العثور على حلول. تشمل الأسباب النموذجية لانخفاض محتوى الأكسجين المواد المتحللة أو وجود ملوثات أو قلة التهوية بسبب قلة حركة الماء.
بينما يمكن استخدام الطرق الآلية ، يمكن بسهولة تنفيذ طريقة Winkler اليدوية في الميدان باستخدام مجموعات اختبار الأكسجين الخاصة ، ولا تتطلب طاقة كهربائية أو معدات معملية أخرى.