Winklerjeva titracijska metoda, ki jo je leta 1888 razvil madžarski analitični kemik Lajos Winkler, je zelo natančna metoda za merjenje količine raztopljenega kisika v vodi. Kisik iz zraka se raztopi v rekah, jezerih in oceanih ter zagotavlja kisik za ribe in druge vodne organizme. Količina kisika v vzorcu vode z določenega mesta kaže, kako ustrezna vodna masa lahko preživi veliko življenja in opisuje stanje vodnih organizmov življenjski prostor.
Znanstveniki, ki preučujejo vodno okolje, med drugimi testi pogosto odvzamejo vzorce vode in določijo količino raztopljenega kisika. Čeprav obstajajo sodobne avtomatizirane metode za merjenje raztopljenega kisika, je metoda Winkler tako natančna, da se pogosto uporablja za preverjanje avtomatiziranih instrumentov.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Winklerjeva titracijska metoda meri količino raztopljenega kisika v vodi. V vzorcem vode doda kemikalije, ki reagirajo s kisikom in tvorijo kislinsko raztopino. Količina nevtralizirajočega sredstva, potrebna za nevtralizacijo kisline s titracijo, kaže, koliko kisika je bilo v prvotnem vzorcu.
Kako deluje Winklerjeva metoda titracije
Winklerjeva metoda je ročna titracijska metoda za določanje raztopljenega kisika v vzorcu vode. Analiza se pogosto izvaja na terenu, da bi se izognili zamudam, ki bi lahko povzročile spremembo vsebnosti kisika v vodi. Dokler se kisik ne fiksira z dodatkom kemikalij, je pomembno, da vodni vzorec ni izpostavljen virom dodatnega kisika.
Za delo s 300-mililitrskim vzorcem napolnimo 300-mililitrsko stekleničko z zamaškom z vzorcem vode. Z umerjeno pipeto se vzorcu vode doda 2 ml mangan-sulfata in 2 ml alkalij-jodid-azida. Pipeta se namesti tako, da se odpira tik pod gladino vode, da se prepreči vnos mehurčkov v vzorec. Nato se steklenica zamaši, tako da pod zamaškom ne zadrži zraka, vzorec pa se z večkratno obrnitvijo steklenice zmeša. Če v mešanici opazimo mehurčke, vzorec zavržemo in pripravimo nov vzorec. Če je v vodi kisik, nastane oranžno rjava oborina.
Ko se oborina ustali, se steklenica obrne in oborina pusti, da se ponovno usede. Z uporabo kalibrirane pipete se vzorcu vode doda 2 ml koncentrirane žveplove kisline, tako da se pipeta drži tik nad vodno gladino. Steklenica se znova zamaši in obrne, da lahko žveplova kislina raztopi oborino. Kisik v vodi je zdaj fiksiran, ker je reagiral z vnesenimi kemikalijami.
Za določitev vsebnosti kisika v prvotnem vzorcu se nekaj vode s fiksnim kisikom titrira, da se kislina nevtralizira. V novi bučki se 201 ml vzorca titrira z natrijevim tiosulfatom do bledo slamnate barve. Za končno indikacijo nevtralizacije dodamo 2 ml raztopine škroba in zmes postane modra. Nevtralizirajočo raztopino je treba dodajati zelo počasi, po kapljicah, in po vsaki kapljici popolnoma vmešati v vzorec. Na končni točki titracije je ena kapljica pogosto dovolj, da zmes iz modre postane bistra.
Ko je zmes bistra, je bila kislina nevtralizirana in količina uporabljenega nevtralizirajočega natrijevega tiosulfata je natančno sorazmerna s količino kisika v prvotnem vzorcu. Pri zgornji titraciji je vsak ml natrijevega tiosulfata enak 1 mg / L vsebnosti raztopljenega kisika.
Uporabe Winklerjeve metode
Preučevanje vsebnosti kisika v vodi v jezerih in rekah daje informacije o vodnem ekosistemu. Ko je vsebnost kisika velika, lahko voda podpira različne vodne organizme, kot so ribe, rastline in mikroorganizmi. Ko je vsebnost kisika v vzorcu vode nizka, je mogoče raziskati vzrok in morda najti rešitve. Tipični vzroki za nizko vsebnost kisika so razpadajoča snov, prisotnost onesnaževal ali pomanjkanje prezračevanja zaradi pomanjkanja gibanja vode.
Medtem ko je mogoče uporabiti avtomatizirane metode, lahko ročno Winklerjevo metodo enostavno izvedemo na terenu s posebnimi kompleti za testiranje kisika in ne zahteva električne energije ali druge laboratorijske opreme.