La méthode de titrage Winkler, développée par le chimiste analytique hongrois Lajos Winkler en 1888, est une méthode très précise de mesure de la quantité d'oxygène dissous dans l'eau. L'oxygène de l'air se dissout dans les rivières, les lacs et les océans, fournissant de l'oxygène aux poissons et à d'autres organismes aquatiques. La quantité d'oxygène dans un échantillon d'eau d'un endroit particulier donne une indication de la façon dont beaucoup de vie que le plan d'eau correspondant peut supporter et décrit l'état du milieu aquatique habitat.
Les scientifiques qui étudient les environnements aquatiques prélèvent souvent des échantillons d'eau et déterminent la quantité d'oxygène dissous, entre autres tests. Bien qu'il existe des méthodes automatisées modernes pour mesurer l'oxygène dissous, la méthode Winkler est si précise qu'elle est souvent utilisée pour vérifier les instruments automatisés.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La méthode de titrage Winkler mesure la quantité d'oxygène dissous dans l'eau. Il ajoute des produits chimiques aux échantillons d'eau pour réagir avec l'oxygène, formant une solution acide. La quantité d'agent neutralisant nécessaire pour neutraliser l'acide avec titrage indique la quantité d'oxygène dans l'échantillon d'origine.
Comment fonctionne la méthode de titrage Winkler
La méthode Winkler est une méthode de titrage manuelle pour la détermination de l'oxygène dissous dans un échantillon d'eau. L'analyse est souvent effectuée sur le terrain pour éviter les retards pouvant entraîner une modification de la teneur en oxygène de l'eau. Jusqu'à ce que l'oxygène soit fixé avec l'ajout de produits chimiques, il est important de s'assurer que l'échantillon d'eau n'est pas exposé à des sources d'oxygène supplémentaires.
Pour travailler avec un échantillon de 300 ml, un flacon bouché de 300 ml est rempli avec l'échantillon d'eau. A l'aide d'une pipette calibrée, 2 ml de sulfate de manganèse et 2 ml d'alcali-iodure-azide sont ajoutés à l'échantillon d'eau. La pipette est placée avec son ouverture juste en dessous de la surface de l'eau pour éviter d'introduire des bulles dans l'échantillon. Le flacon est ensuite bouché de manière à ce qu'aucun air ne soit piégé sous le bouchon, et l'échantillon est mélangé en retournant plusieurs fois le flacon. Si des bulles apparaissent dans le mélange, l'échantillon est jeté et un nouvel échantillon doit être préparé. S'il y a de l'oxygène dans l'eau, un précipité brun orangé se formera.
Après que le précipité s'est déposé, la bouteille est inversée et le précipité laissé se déposer à nouveau. À l'aide d'une pipette calibrée, 2 ml d'acide sulfurique concentré sont ajoutés à l'échantillon d'eau en tenant la pipette juste au-dessus de la surface de l'eau. La bouteille est à nouveau bouchée et inversée pour que l'acide sulfurique puisse dissoudre le précipité. L'oxygène dans l'eau est maintenant fixé car il a réagi avec les produits chimiques introduits.
Pour déterminer la teneur en oxygène de l'échantillon d'origine, une partie de l'eau avec l'oxygène fixé est titrée pour neutraliser l'acide. Dans un flacon neuf, 201 ml d'échantillon sont titrés avec du thiosulfate de sodium jusqu'à une couleur paille pâle. Pour l'indication finale de neutralisation, 2 ml d'une solution d'amidon sont ajoutés et le mélange devient bleu. La solution neutralisante doit être ajoutée très lentement, goutte à goutte, et mélangée complètement à l'échantillon après chaque goutte. Au point final du titrage, une goutte suffit souvent pour faire passer le mélange du bleu au clair.
Lorsque le mélange est clair, l'acide a été neutralisé et la quantité de thiosulfate de sodium neutralisant utilisée est exactement proportionnelle à la quantité d'oxygène dans l'échantillon d'origine. Dans le titrage ci-dessus, chaque ml de thiosulfate de sodium équivaut à 1 mg/L de teneur en oxygène dissous.
Applications de la méthode Winkler
L'étude de la teneur en oxygène de l'eau des lacs et des rivières fournit des informations sur l'écosystème aquatique. Lorsque la teneur en oxygène est élevée, l'eau peut soutenir une variété de vie aquatique comme les poissons, les plantes et les micro-organismes. Lorsque la teneur en oxygène de l'échantillon d'eau est faible, la cause peut être recherchée, et peut-être des solutions peuvent être trouvées. Les causes typiques d'une faible teneur en oxygène sont les matières en décomposition, la présence de polluants ou un manque d'aération dû au manque de mouvement de l'eau.
Bien que des méthodes automatisées puissent être utilisées, la méthode manuelle de Winkler peut facilement être mise en œuvre sur le terrain à l'aide de kits de test d'oxygène spéciaux, et elle ne nécessite ni alimentation électrique ni autre équipement de laboratoire.
