Winkler-titreringsmetoden, udviklet af den ungarske analytiske kemiker Lajos Winkler i 1888, er en meget nøjagtig metode til måling af mængden af opløst ilt i vand. Oxygen fra luften opløses i floder, søer og oceaner, hvilket giver ilt til fisk og andet vandlevende liv. Mængden af ilt i en vandprøve fra et bestemt sted giver en indikation af hvordan meget liv den tilsvarende vandmasse kan understøtte og beskriver tilstanden for vandmiljøet levested.
Forskere, der studerer vandmiljøer, tager ofte vandprøver og bestemmer mængden af opløst ilt blandt andre tests. Selvom der findes moderne automatiserede metoder til måling af opløst ilt, er Winkler-metoden så nøjagtig, at den ofte bruges til at kontrollere de automatiserede instrumenter.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Winkler-titreringsmetoden måler mængden af opløst ilt i vand. Det tilføjer kemikalier til vandprøverne for at reagere med iltet og danne en syreopløsning. Mængden af neutraliseringsmiddel, der kræves for at neutralisere syren med titrering, indikerer, hvor meget ilt der var i den originale prøve.
Sådan fungerer Winkler-titreringsmetoden
Winkler-metoden er en manuel titreringsmetode til bestemmelse af opløst ilt i en vandprøve. Analysen udføres ofte i marken for at undgå forsinkelser, der kan resultere i en ændring i iltindholdet i vandet. Indtil iltet er fikseret med tilsætning af kemikalier, er det vigtigt at sikre, at vandprøven ikke udsættes for yderligere iltkilder.
For at arbejde med en 300 ml prøve fyldes en 300 ml proppeflaske med vandprøven. Under anvendelse af en kalibreret pipette tilsættes 2 ml mangansulfat og 2 ml alkali-iodid-azid til vandprøven. Pipetten placeres med åbningen lige under vandoverfladen for at undgå at indføre bobler i prøven. Derefter stoppes flasken, så der ikke fanges luft under proppen, og prøven blandes ved at vende flasken flere gange. Hvis der ses bobler i blandingen, kasseres prøven, og der skal tilberedes en ny prøve. Hvis der er ilt i vandet, dannes et orange-brunt bundfald.
Når bundfaldet er lagt ud, vendes flasken, og bundfaldet lades sætte sig igen. Ved hjælp af en kalibreret pipette tilsættes 2 ml koncentreret svovlsyre til vandprøven ved at holde pipetten lige over vandoverfladen. Flasken stoppes igen og vendes, så svovlsyre kan opløse bundfaldet. Oxygenet i vandet er nu fikseret, fordi det har reageret med de indførte kemikalier.
For at bestemme iltindholdet i den originale prøve titreres noget af vandet med det faste ilt for at neutralisere syren. I en ny kolbe titreres 201 ml prøve med natriumthiosulfat til en lys stråfarve. Til den endelige indikation af neutralisering tilsættes 2 ml af en stivelsesopløsning, og blandingen bliver blå. Den neutraliserende opløsning skal tilsættes meget langsomt, dråbe for dråbe og blandes fuldstændigt i prøven efter hver dråbe. Ved slutningen af titreringen er en dråbe ofte nok til at gøre blandingen fra blå til klar.
Når blandingen er klar, er syren blevet neutraliseret, og den anvendte mængde neutraliserende natriumthiosulfat er nøjagtigt proportional med mængden af ilt i den originale prøve. I ovennævnte titrering svarer hver ml natriumthiosulfat til 1 mg / L indhold af opløst ilt.
Anvendelser af Winkler-metoden
Undersøgelse af iltindholdet i vandet i søer og floder giver information om det akvatiske økosystem. Når iltindholdet er højt, kan vandet understøtte en række vandlevende liv, såsom fisk, planter og mikroorganismer. Når iltindholdet i vandprøven er lavt, kan årsagen undersøges, og måske kan der findes løsninger. Typiske årsager til lavt iltindhold inkluderer rådnende stof, tilstedeværelsen af forurenende stoffer eller mangel på beluftning på grund af manglende bevægelse af vandet.
Mens automatiserede metoder kan bruges, kan den manuelle Winkler-metode let udføres i marken ved hjælp af specielle iltprøvningssæt, og den kræver ikke elektrisk strøm eller andet laboratorieudstyr.