Winklerova metoda titracije, koju je razvio mađarski analitički kemičar Lajos Winkler 1888. godine, vrlo je precizna metoda mjerenja količine otopljenog kisika u vodi. Kisik iz zraka otapa se u rijekama, jezerima i oceanima, pružajući kisik za ribe i ostale vodene organizme. Količina kisika u uzorku vode s određenog mjesta daje naznaku kako mnogo života odgovarajuće vodno tijelo može izdržati i opisuje stanje vodene vode stanište.
Znanstvenici koji proučavaju vodenu sredinu često uzimaju uzorke vode i određuju količinu otopljenog kisika među ostalim testovima. Iako postoje moderne automatizirane metode za mjerenje otopljenog kisika, Winklerova metoda je toliko precizna da se često koristi za provjeru automatiziranih instrumenata.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Winklerova metoda titracije mjeri količinu otopljenog kisika u vodi. Uzorcima vode dodaje kemikalije da reagiraju s kisikom, tvoreći otopinu kiseline. Količina neutralizirajućeg sredstva potrebna za neutraliziranje kiseline titracijom pokazuje koliko je kisika bilo u izvornom uzorku.
Kako djeluje Winklerova metoda titracije
Winklerova metoda ručna je titracijska metoda za određivanje otopljenog kisika u uzorku vode. Analiza se često provodi na terenu kako bi se izbjegla kašnjenja koja mogu rezultirati promjenom sadržaja kisika u vodi. Dok se kisik ne fiksira dodatkom kemikalija, važno je osigurati da uzorak vode ne bude izložen izvorima dodatnog kisika.
Za rad s uzorkom od 300 ml, boca s čepom od 300 ml puni se uzorkom vode. Pomoću kalibrirane pipete u uzorak vode dodaju se 2 ml mangan sulfata i 2 ml alkal-jodid-azida. Pipeta se postavlja svojim otvorom odmah ispod površine vode kako bi se izbjeglo unošenje mjehurića u uzorak. Zatim se boca začepi tako da se zrak ne zaustavi ispod čepa, a uzorak se miješa okretanjem boce nekoliko puta. Ako se u smjesi vide mjehurići, uzorak se baca i mora se pripremiti novi uzorak. Ako u vodi ima kisika, stvorit će se narančasto-smeđi talog.
Nakon što se talog slegne, boca se okrene i ostavi da se talog ponovo slegne. Koristeći kalibriranu pipetu, uzorku vode dodaje se 2 ml koncentrirane sumporne kiseline držeći pipetu neposredno iznad vodene površine. Boca se ponovno začepi i okrene tako da sumporna kiselina može otopiti talog. Kisik u vodi sada je fiksiran jer je reagirao s uvedenim kemikalijama.
Da bi se odredio sadržaj kisika u izvornom uzorku, dio vode s fiksnim kisikom titrira se kako bi se kiselina neutralizirala. U novoj tikvici 201 ml uzorka titrira se natrijevim tiosulfatom do blijedoslame boje. Za konačnu indikaciju neutralizacije dodaje se 2 ml otopine škroba i smjesa postaje plava. Neutralizirajuća otopina mora se dodavati vrlo polako, kap po kap i u potpunosti umiješati u uzorak nakon svake kapi. Na završnoj točki titracije često je dovoljna jedna kap da se smjesa iz plave pretvori u bistru.
Kad je smjesa bistra, kiselina je neutralizirana i količina neutraliziranog natrijevog tiosulfata točno je proporcionalna količini kisika u izvornom uzorku. U gornjoj titraciji, svaki ml natrijevog tiosulfata jednak je 1 mg / L sadržaja otopljenog kisika.
Primjene Winklerove metode
Proučavanje sadržaja kisika u vodi u jezerima i rijekama daje informacije o vodenom ekosustavu. Kada je sadržaj kisika visok, voda može podržati razne vodene životinje kao što su ribe, biljke i mikroorganizmi. Kada je udio kisika u uzorku vode nizak, može se istražiti uzrok i možda se mogu pronaći rješenja. Tipični uzroci niskog sadržaja kisika uključuju raspadajuće tvari, prisutnost onečišćujućih tvari ili nedostatak prozračivanja zbog nedostatka kretanja vode.
Iako se mogu koristiti automatizirane metode, ručna Winklerova metoda može se lako provesti na terenu pomoću posebnih kompleta za ispitivanje kisika i ne zahtijeva električnu energiju ili drugu laboratorijsku opremu.