Метод титрования Винклера, разработанный венгерским химиком-аналитиком Лайошем Винклером в 1888 году, представляет собой высокоточный метод измерения количества растворенного кислорода в воде. Кислород из воздуха растворяется в реках, озерах и океанах, обеспечивая кислородом рыб и других водных организмов. Количество кислорода в пробе воды из определенного места указывает на то, как много жизни соответствующий водоем может поддерживать и описывает состояние водного среда обитания.
Ученые, изучающие водную среду, часто берут пробы воды и среди других тестов определяют количество растворенного кислорода. Хотя существуют современные автоматизированные методы измерения растворенного кислорода, метод Винклера настолько точен, что его часто используют для проверки автоматических приборов.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Метод титрования Винклера измеряет количество растворенного кислорода в воде. Он добавляет в образцы воды химические вещества, которые вступают в реакцию с кислородом, образуя кислотный раствор. Количество нейтрализующего агента, необходимое для нейтрализации кислоты при титровании, указывает, сколько кислорода было в исходной пробе.
Как работает метод титрования Винклера
Метод Винклера - это метод ручного титрования для определения растворенного кислорода в пробе воды. Анализ часто выполняется в полевых условиях, чтобы избежать задержек, которые могут привести к изменению содержания кислорода в воде. Пока кислород не будет зафиксирован добавлением химикатов, важно убедиться, что образец воды не подвергается воздействию дополнительных источников кислорода.
Для работы с пробой объемом 300 мл проба воды заполняется бутылкой емкостью 300 мл с пробкой. С помощью калиброванной пипетки к пробе воды добавляют 2 мл сульфата марганца и 2 мл иодид-азида щелочного металла. Пипетка помещается так, чтобы ее отверстие находилось чуть ниже поверхности воды, чтобы избежать попадания пузырьков в образец. Затем бутылку закрывают пробкой, чтобы воздух не попадал под пробку, и образец перемешивают, переворачивая бутылку несколько раз. Если в смеси видны пузырьки, образец выбрасывается, и необходимо приготовить новый образец. Если в воде есть кислород, образуется оранжево-коричневый осадок.
После того, как осадок осядет, бутыль переворачивают, и осадок снова оставляют для осаждения. С помощью калиброванной пипетки к пробе воды добавляют 2 мл концентрированной серной кислоты, удерживая пипетку прямо над поверхностью воды. Бутылку снова закрывают пробкой и переворачивают, чтобы серная кислота могла растворить осадок. Кислород в воде теперь зафиксирован, потому что он прореагировал с введенными химическими веществами.
Чтобы определить содержание кислорода в исходном образце, часть воды с фиксированным кислородом титруют для нейтрализации кислоты. В новой колбе 201 мл образца титруют тиосульфатом натрия до бледно-соломенного цвета. Для окончательной индикации нейтрализации добавляют 2 мл раствора крахмала, и смесь становится синей. Нейтрализующий раствор следует добавлять очень медленно, по каплям, и полностью перемешивать с пробой после каждой капли. В конце титрования часто бывает достаточно одной капли, чтобы смесь из синего стала прозрачной.
Когда смесь прозрачная, кислота нейтрализована, и количество нейтрализующего тиосульфата натрия точно пропорционально количеству кислорода в исходной пробе. В приведенном выше титровании каждый мл тиосульфата натрия равен 1 мг / л содержания растворенного кислорода.
Применение метода Винклера.
Изучение содержания кислорода в воде озер и рек дает информацию о водной экосистеме. Когда содержание кислорода высокое, вода может поддерживать множество водных организмов, таких как рыбы, растения и микроорганизмы. Когда содержание кислорода в пробе воды низкое, причину можно выяснить и, возможно, найти решения. Типичные причины низкого содержания кислорода включают разлагающиеся вещества, присутствие загрязнителей или отсутствие аэрации из-за отсутствия движения воды.
Хотя можно использовать автоматизированные методы, ручной метод Винклера можно легко реализовать в полевых условиях с использованием специальных наборов для тестирования кислорода, и он не требует электроэнергии или другого лабораторного оборудования.