Методът за титруване на Winkler, разработен от унгарския аналитичен химик Lajos Winkler през 1888 г., е изключително точен метод за измерване на количеството разтворен кислород във вода. Кислородът от въздуха се разтваря в реки, езера и океани, осигурявайки кислород за рибите и други водни организми. Количеството кислород в проба вода от определено място дава индикация как много живот съответното водно тяло може да поддържа и описва състоянието на водната среда среда на живот.
Учените, изучаващи водна среда, често вземат проби от водата и определят количеството разтворен кислород сред другите тестове. Въпреки че има съвременни автоматизирани методи за измерване на разтворения кислород, методът на Уинклер е толкова точен, че често се използва за проверка на автоматизираните инструменти.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Методът на титруване на Winkler измерва количеството разтворен кислород във вода. Той добавя химикали към водните проби, за да реагират с кислорода, образувайки киселинен разтвор. Количеството неутрализиращо средство, необходимо за неутрализиране на киселината с титруване, показва колко кислород е имало в първоначалната проба.
Как работи методът на титруване на Winkler
Методът на Winkler е метод на ръчно титруване за определяне на разтворен кислород във водна проба. Анализът често се извършва на полето, за да се избегнат закъснения, които могат да доведат до промяна в съдържанието на кислород във водата. Докато кислородът не се фиксира с добавяне на химикали, важно е да се уверите, че пробата вода не е изложена на източници на допълнителен кислород.
За да се работи с проба от 300 ml, бутилката с запушалка от 300 ml се пълни с водната проба. С помощта на калибрирана пипета към водната проба се добавят 2 ml манганов сулфат и 2 ml алкално-йодид-азид. Пипетата се поставя с отвора си точно под повърхността на водата, за да се избегне вкарването на мехурчета в пробата. След това бутилката се запушва, така че под запушалката да не попадне въздух, а пробата се смесва, като се обърне бутилката няколко пъти. Ако в сместа се видят мехурчета, пробата се изхвърля и трябва да се подготви нова проба. Ако във водата има кислород, ще се образува оранжево-кафява утайка.
След като утайката се утаи, бутилката се обръща и утайката се оставя да се утаи отново. С помощта на калибрирана пипета към водната проба се добавят 2 ml концентрирана сярна киселина, като се държи пипетата точно над водната повърхност. Бутилката се запушва отново и се обръща, за да може сярната киселина да разтвори утайката. Кислородът във водата вече е фиксиран, тъй като е реагирал с въведените химикали.
За да се определи съдържанието на кислород в първоначалната проба, част от водата с фиксирания кислород се титрува, за да неутрализира киселината. В нова колба 201 ml проба се титруват с натриев тиосулфат до бледо сламен цвят. За крайно показание за неутрализация се добавят 2 ml разтвор на нишесте и сместа става синя. Неутрализиращият разтвор трябва да се добавя много бавно, капка по капка, и да се смесва напълно в пробата след всяка капка. В крайната точка на титруването една капка често е достатъчна, за да превърне сместа от синьо в бистра.
Когато сместа е бистра, киселината е неутрализирана и количеството на неутрализиращия натриев тиосулфат е точно пропорционално на количеството кислород в първоначалната проба. При горното титруване, всеки ml натриев тиосулфат се равнява на 1 mg / L съдържание на разтворен кислород.
Приложения на метода на Уинклер
Изучаването на съдържанието на кислород във водата в езерата и реките дава информация за водната екосистема. Когато съдържанието на кислород е високо, водата може да поддържа различни водни организми като риби, растения и микроорганизми. Когато съдържанието на кислород във водната проба е ниско, причината може да бъде изследвана и може би могат да бъдат намерени решения. Типичните причини за ниско съдържание на кислород включват разлагащи се вещества, наличие на замърсители или липса на аерация поради липса на движение на водата.
Въпреки че могат да се използват автоматизирани методи, ръчният метод на Уинклер може лесно да се извърши на полето, използвайки специални комплекти за тестване на кислород и не изисква електрическа енергия или друго лабораторно оборудване.