Περιεχόμενο
Η τιτλοδότηση του Winkler μετρά την ποσότητα του διαλελυμένου οξυγόνου σε δείγματα νερού. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων καθορίζουν την ακεραιότητα ενός συγκεκριμένου σώματος νερού και μπορούν επίσης να προβλέψουν άλλες δραστηριότητες που σχετίζονται με το οξυγόνο σε αυτό. Η τιτλοδότηση Winkler παραμένει σε χρήση και χρησιμεύει επίσης ως βάση για την πραγματοποίηση προσαρμογών των μεθόδων για τη δοκιμή διαλυμένου οξυγόνου σε δείγματα γλυκού νερού και αλμυρού νερού.
Ιστορία
Ο Lajos Winkler ανέπτυξε τη μέθοδο Winkler ως μέρος της διδακτορικής του διατριβής για το Πανεπιστήμιο Επιστημών της Βουδαπέστης το 1888. Αν και η σύγχρονη χρήση της μεθόδου εφαρμόζεται συχνά σε έργα υπό την καθοδήγηση περιβαλλοντολόγων και οικολόγων, ο Winkler επινόησε τη διαδικασία ως τρόπο μέτρησης λέβητων υψηλή πίεση. Ο προσδιορισμός της ποσότητας του διαλυμένου οξυγόνου σε ένα λέβητα υψηλής πίεσης σας βοήθησε να αξιολογήσετε την αντοχή στη διάβρωση αυτών των λέβητων.
Σύγχρονες χρήσεις
Οι περιβαλλοντολόγοι και οι οικολόγοι χρησιμοποιούν κυρίως τη μέθοδο Winkler για τρεις προσδιορισμούς. Πρώτον, η μέθοδος παρέχει μια εικόνα για την υγεία και την καθαριότητα ενός δείγματος νερού. Επιπλέον, δίνει επίσης ένδειξη της ποσότητας και του τύπου της βιομάζας που μπορεί να αντέξει. Τέλος, τα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου χρησιμεύουν ως δείκτης της ποσότητας αποσύνθεσης που γίνεται στο νερό, γεγονός που υπογραμμίζει έναν υγιή κύκλο ζωής των φυτών που ζουν κοντά.
Διαδικασία
Η μέθοδος Winkler χρησιμοποιεί ένα δείγμα νερού των 300 mL. Προστίθενται δύο αντιδραστήρια: 2 mL θειικού μαγγανίου και 2 mL ιωδιούχου αζιδίου αλκάλεως. Αυτά τα αντιδραστήρια προστίθενται μεμονωμένα κάτω από την επιφάνεια του νερού, πολύ αργά, για να αποφευχθεί η έκθεση στο οξυγόνο μέσω φυσαλίδων. Το διάλυμα αναστρέφεται για ανάμιξη των αντιδραστηρίων με νερό και μετά προστίθενται 2 mL πυκνού θειικού οξέος επί της επιφάνειας του ύδατος. Το πλήρες διάλυμα τιτλοδοτείται στη συνέχεια με σταγόνες θειοθειικού νατρίου έως ότου παράγει ένα ελαφρύ άχυρο. Αυτό έγινε, οι επιστήμονες προσθέτουν 2 mL διαλύματος αμύλου, το οποίο καθιστά το μίγμα μπλε. Μοναδικές σταγόνες θειοθειικού νατρίου τιτλοδοτούνται σε αυτό το νέο διάλυμα μέχρι να καταστεί σαφές, σημειώνοντας το τέλος της διαδικασίας.
Αποτελέσματα
Κάθε χιλιοστόλιτρο θειοθειικού νατρίου ισοδυναμεί με ένα χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο διαλελυμένου οξυγόνου. Ο συνολικός όγκος θειοθειϊκού νατρίου που χρησιμοποιήθηκε για να καταστήσει το διάλυμα άχυρου χρώματος διαυγές και κατόπιν διαυγές είναι η συνολική ποσότητα διαλελυμένου οξυγόνου στο δείγμα νερού. Λόγω του γεγονότος ότι το αέριο καθίσταται περισσότερο διαλυτό σε πάγο παρά σε ζεστό νερό, τα αναμενόμενα αποτελέσματα θα πρέπει να υποδεικνύουν υψηλότερα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου σε ψυχρό νερό από ότι σε θερμότερα δείγματα.
Εναλλακτικά μέσα και προσαρμογές
Από το 1888, σύγχρονα εργαλεία και όργανα, τα οποία παράγουν στιγμιαίες μετρήσεις διαλυμένου οξυγόνου, μειώνουν σημαντικά την ανάγκη χρήσης της μεθόδου τιτλοδότησης Winkler. Ωστόσο, πολλοί επιστήμονες που χρησιμοποιούν αυτά τα όργανα προσφεύγουν περιοδικά στην τιτλοδότηση Winkler για να ελέγξουν την ακρίβεια των αποτελεσμάτων και να βεβαιωθούν ότι τα όργανα μετρούν τα δεδομένα σωστά. Επιπλέον, πολλές προσαρμογές της μεθόδου Winkler έχουν αναπτυχθεί από την εισαγωγή του πρωτοτύπου. Ορισμένες από αυτές τις προσαρμογές χρησιμοποιούν ιώδιο και κιτρικό οξύ αντί των αρχικών αντιδραστηρίων.