Vinklera titrēšanas metode, kuru 1888. gadā izstrādāja ungāru analītiskais ķīmiķis Lajs Vinklers, ir ļoti precīza metode izšķīdušā skābekļa daudzuma mērīšanai ūdenī. Skābeklis no gaisa izšķīst upēs, ezeros un okeānos, nodrošinot skābekli zivīm un citām ūdensdzīvēm. Skābekļa daudzums ūdens paraugā no noteiktas vietas norāda, kā daudz dzīvības atbilstošā ūdenstilpe var uzturēt un apraksta ūdens stāvokli biotops.
Zinātnieki, kas pēta ūdens vidi, starp citiem testiem bieži ņem ūdens paraugus un nosaka izšķīdušā skābekļa daudzumu. Lai gan ir modernas automatizētas metodes izšķīdušā skābekļa mērīšanai, Vinklera metode ir tik precīza, ka to bieži izmanto automatizēto instrumentu pārbaudei.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Vinklera titrēšanas metode nosaka izšķīdušā skābekļa daudzumu ūdenī. Ūdens paraugiem tas pievieno ķīmiskas vielas, lai reaģētu ar skābekli, veidojot skābes šķīdumu. Neitralizējošā līdzekļa daudzums, kas nepieciešams skābes neitralizēšanai ar titrēšanu, norāda, cik daudz skābekļa bija sākotnējā paraugā.
Kā darbojas Vinklera titrēšanas metode
Vinklera metode ir manuāla titrēšanas metode izšķīdušā skābekļa noteikšanai ūdens paraugā. Analīze bieži tiek veikta laukā, lai izvairītos no kavēšanās, kas var izraisīt skābekļa satura izmaiņas ūdenī. Kamēr skābeklis nav fiksēts, pievienojot ķīmiskas vielas, ir svarīgi pārliecināties, ka ūdens paraugs nav pakļauts papildu skābekļa avotiem.
Lai strādātu ar 300 ml paraugu, ar ūdens paraugu piepilda 300 ml pudeli ar aizbāzni. Izmantojot kalibrētu pipeti, ūdens paraugam pievieno 2 ml mangāna sulfāta un 2 ml sārma-jodīda-azīda. Lai izvairītos no burbuļu ievadīšanas paraugā, pipeti novieto tā, lai tā atvērums būtu tieši zem ūdens virsmas. Pēc tam pudele ir aizbāzta tā, lai gaiss netiktu iesprostots zem aizbāžņa, un paraugs tiek sajaukts, vairākas reizes apgriežot pudeli. Ja maisījumā ir redzami burbuļi, paraugs tiek izmests un jāsagatavo jauns paraugs. Ja ūdenī ir skābeklis, veidojas oranži brūnas nogulsnes.
Kad nogulsnes ir nosēdušās, pudeli apgriež otrādi un nogulsnes atstāj atkal nostāties. Izmantojot kalibrētu pipeti, ūdens paraugam pievieno 2 ml koncentrētas sērskābes, turot pipeti tieši virs ūdens virsmas. Pudele atkal ir aizbāzta un apgriezta otrādi, lai sērskābe varētu izšķīdināt nogulsnes. Skābeklis ūdenī tagad ir fiksēts, jo tas ir reaģējis ar ieviestajām ķīmiskajām vielām.
Lai noteiktu skābekļa saturu sākotnējā paraugā, daļu ūdens ar fiksēto skābekli titrē, lai neitralizētu skābi. Jaunā kolbā 201 ml parauga titrē ar nātrija tiosulfātu līdz gaiša salmu krāsai. Neitralizācijas pēdējai indikācijai pievieno 2 ml cietes šķīduma, un maisījums kļūst zils. Neitralizējošais šķīdums jāpievieno ļoti lēni, pa pilienam un pēc katra piliena pilnībā jāmaisa paraugā. Titrēšanas beigās bieži vien pietiek ar vienu pilienu, lai maisījums kļūtu no zila līdz dzidrs.
Kad maisījums ir dzidrs, skābe ir neitralizēta, un izmantotais neitralizējošā nātrija tiosulfāta daudzums ir tieši proporcionāls sākotnējā parauga skābekļa daudzumam. Iepriekšminētajā titrēšanā katrs nātrija tiosulfāta ml ir vienāds ar 1 mg / l izšķīdušā skābekļa satura.
Vinklera metodes pielietojumi
Ūdens skābekļa satura izpēte ezeros un upēs sniedz informāciju par ūdens ekosistēmu. Ja skābekļa saturs ir augsts, ūdens var uzturēt dažādas ūdens dzīvības, piemēram, zivis, augus un mikroorganismus. Kad skābekļa saturs ūdens paraugā ir mazs, var izpētīt tā cēloni un, iespējams, atrast risinājumus. Tipiski zemā skābekļa satura cēloņi ir sadalīšanās vielas, piesārņotāju klātbūtne vai aerācijas trūkums ūdens kustības trūkuma dēļ.
Lai gan var izmantot automatizētas metodes, manuālo Vinklera metodi var viegli veikt laukā, izmantojot īpašus skābekļa testēšanas komplektus, un tai nav nepieciešama elektrība vai cita laboratorijas iekārta.
