Inhoud
De Winkler-titratie meet de hoeveelheid opgeloste zuurstof in watermonsters. De resultaten van de experimenten bepalen de integriteit van een bepaald waterlichaam en kunnen ook andere activiteiten met betrekking tot zuurstof daarin voorspellen. De Winkler-titratie blijft in gebruik en dient ook als basis voor het aanpassen van methoden voor het testen van opgeloste zuurstof in zowel zoet- als zoutwatermonsters.
geschiedenis
Lajos Winkler ontwikkelde de Winkler-methode als onderdeel van zijn proefschrift voor de Boedapest University of Sciences in 1888. Hoewel modern gebruik van de methode vaak wordt toegepast op werken geleid door milieuactivisten en ecologen, vond Winkler het proces uit als een manier om ketels te meten hoge druk. Het bepalen van de hoeveelheid opgeloste zuurstof in een hogedrukketel hielp je om de corrosieweerstand van deze ketels te evalueren.
Modern gebruik
Milieuactivisten en ecologen gebruiken de Winkler-methode in de eerste plaats voor drie bepalingen. Ten eerste geeft de methode inzicht in de gezondheid en reinheid van een watermonster. Daarnaast geeft het ook een indicatie van de hoeveelheid en het type biomassa dat het kan weerstaan. Tot slot dienen opgeloste zuurstofniveaus als een indicator voor de hoeveelheid ontbinding in het water, wat een gezonde levenscyclus van de nabijgelegen planten benadrukt.
procédé
De Winkler-methode maakt gebruik van een 300 ml watermonster. Twee reagentia worden daaraan toegevoegd: 2 ml mangaansulfaat en 2 ml alkalizide-jodide. Deze reagentia worden afzonderlijk onder het oppervlak van het water toegevoegd, zeer langzaam, om blootstelling aan zuurstof door bellen te voorkomen. De oplossing wordt omgekeerd om de reactanten met water te mengen en vervolgens wordt 2 ml geconcentreerd zwavelzuur over het oppervlak van het water toegevoegd. De volledige oplossing wordt vervolgens getitreerd met natriumthiosulfaatdruppels totdat deze een lichte strokleur produceert. Dat gebeurt, wetenschappers voegen 2 mL zetmeeloplossing toe, waardoor het mengsel blauw wordt. Enkele druppels natriumthiosulfaat worden getitreerd naar deze nieuwe oplossing totdat het duidelijk wordt, wat het einde van het proces markeert.
uitslagen
Elke milliliter natriumthiosulfaat komt overeen met één milligram per liter opgeloste zuurstof. Het totale volume natriumthiosulfaat dat wordt gebruikt om de strokleurige oplossing helder en daarna helder te maken, is de totale hoeveelheid opgeloste zuurstof in het watermonster. Vanwege het feit dat het gas meer oplosbaar wordt in ijs dan in warm water, moeten de verwachte resultaten wijzen op hogere niveaus van opgeloste zuurstof in gekoeld water dan in warmere monsters.
Alternatieve instrumenten en aanpassingen
Sinds 1888 verminderen moderne gereedschappen en instrumenten, die onmiddellijk opgeloste zuurstofmetingen produceren, de noodzaak om de Winkler-titratiemethode te gebruiken aanzienlijk. Veel wetenschappers die deze instrumenten gebruiken, nemen echter periodiek hun toevlucht tot Winkler-titratie om de nauwkeurigheid van de resultaten te testen en ervoor te zorgen dat de instrumenten de gegevens correct meten. Bovendien zijn er sinds de introductie van het origineel vele aanpassingen aan de Winkler-methode ontwikkeld. Sommige van deze aanpassingen gebruiken jodium en citroenzuur in plaats van de oorspronkelijke reactanten.