Metoda miareczkowania Winklera

Metoda miareczkowania Winklera, opracowana przez węgierskiego chemika analitycznego Lajosa Winklera w 1888 roku, jest bardzo dokładną metodą pomiaru ilości tlenu rozpuszczonego w wodzie. Tlen z powietrza rozpuszcza się w rzekach, jeziorach i oceanach, dostarczając tlen rybom i innym organizmom wodnym. Ilość tlenu w próbce wody z określonego miejsca wskazuje, w jaki sposób dużo życia odpowiedni zbiornik wodny może podtrzymywać i opisuje stan akwariów siedlisko.

Naukowcy badający środowiska wodne często pobierają próbki wody i między innymi określają ilość rozpuszczonego tlenu. Chociaż istnieją nowoczesne zautomatyzowane metody pomiaru tlenu rozpuszczonego, metoda Winklera jest tak dokładna, że ​​często jest wykorzystywana do sprawdzania zautomatyzowanych przyrządów.

TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)

Metoda miareczkowania Winklera mierzy ilość rozpuszczonego tlenu w wodzie. Dodaje chemikalia do próbek wody, aby reagować z tlenem, tworząc kwaśny roztwór. Ilość środka neutralizującego wymagana do neutralizacji kwasu z miareczkowaniem wskazuje, ile tlenu było w oryginalnej próbce.

Metoda Winklera to ręczna metoda miareczkowania służąca do oznaczania tlenu rozpuszczonego w próbce wody. Analiza jest często przeprowadzana w terenie, aby uniknąć opóźnień, które mogą skutkować zmianą zawartości tlenu w wodzie. Dopóki tlen nie zostanie utrwalony przez dodanie chemikaliów, ważne jest, aby próbka wody nie była wystawiona na działanie dodatkowych źródeł tlenu.

Aby pracować z próbką o pojemności 300 ml, 300 ml butelka z korkiem jest napełniana próbką wody. Za pomocą skalibrowanej pipety dodaje się do próbki wody 2 ml siarczanu manganu i 2 ml azydku alkaliczno-jodkowego. Pipetę umieszcza się otworem tuż pod powierzchnią wody, aby uniknąć wprowadzania pęcherzyków do próbki. Butelka jest następnie zamykana korkiem, aby pod korkiem nie było powietrza, a próbka jest mieszana przez kilkakrotne odwrócenie butelki. Jeśli w mieszaninie widoczne są bąbelki, próbka jest odrzucana i należy przygotować nową próbkę. Jeśli w wodzie jest tlen, powstanie pomarańczowo-brązowy osad.

Po opadnięciu osadu butelkę odwraca się, a osad pozostawia się ponownie do osadzenia. Za pomocą skalibrowanej pipety dodaje się 2 ml stężonego kwasu siarkowego do próbki wody, trzymając pipetę tuż nad powierzchnią wody. Butelkę ponownie zamyka się korkiem i odwraca, aby kwas siarkowy mógł rozpuścić osad. Tlen w wodzie jest teraz utrwalony, ponieważ przereagował z wprowadzonymi chemikaliami.

Aby określić zawartość tlenu w oryginalnej próbce, miareczkuje się część wody ze stałym tlenem, aby zneutralizować kwas. W nowej kolbie 201 ml próbki miareczkuje się tiosiarczanem sodu do jasnosłomkowego koloru. W celu ostatecznego wskazania neutralizacji dodaje się 2 ml roztworu skrobi i mieszanina zmienia kolor na niebieski. Roztwór neutralizujący należy dodawać bardzo powoli, kropla po kropli i całkowicie wymieszać z próbką po każdej kropli. W końcowym punkcie miareczkowania często wystarczy jedna kropla, aby zmienić kolor mieszaniny z niebieskiej na czystą.

Gdy mieszanina jest klarowna, kwas został zneutralizowany, a ilość użytego neutralizującego tiosiarczanu sodu jest dokładnie proporcjonalna do ilości tlenu w oryginalnej próbce. W powyższym miareczkowaniu każdy ml tiosiarczanu sodu odpowiada 1 mg/l zawartości rozpuszczonego tlenu.

Badanie zawartości tlenu w wodzie w jeziorach i rzekach dostarcza informacji o ekosystemie wodnym. Gdy zawartość tlenu jest wysoka, woda może wspierać różnorodne organizmy wodne, takie jak ryby, rośliny i mikroorganizmy. Gdy zawartość tlenu w próbce wody jest niska, można zbadać przyczynę i być może znaleźć rozwiązanie. Typowe przyczyny niskiej zawartości tlenu to rozkładająca się materia, obecność zanieczyszczeń lub brak napowietrzenia z powodu braku ruchu wody.

Chociaż można stosować metody zautomatyzowane, ręczną metodę Winklera można łatwo przeprowadzić w terenie przy użyciu specjalnych zestawów do badania tlenu i nie wymaga ona zasilania elektrycznego ani innego sprzętu laboratoryjnego.