OZNACZANIE TLENU METODĄ WINKLERA
Metoda Winklera jest najstarszą, znaną od 100 lat i dotychczas stosowaną metodą oznaczania rozpuszczonego tlenu w wodzie. Tlen rozpuszczony w wodzie utlenia w środowisku alkalicznym wodorotlenek manganu II do związków manganu IV. Następnie w kwaśnym środowisku jony Mn4+ wydzielają z jodku potasu wolny jod w ilości równoważnej zawartości tlenu w wodzie. Jod oznacza się miareczkowo tiosiarczanem sodu (siarczanem II sodu) wobec skrobi. Z ilości zużytego tiosiarczanu (siarczanem II sodu) oblicza się zawartość tlenu. Przebiegają następujące reakcje:
Mn2+ + 2OH- =
Mn(OH)2
2Mn(OH)2+ O2 ® 2MnO2×H2O
MnO2×H2O + 4H+ ® Mn4+ + 3H2O
Mn4+ + 2J- ® Mn2+ + J2
J2 + 2S2O32- ® S4O62- + 2J-
W metodzie tej przeszkadzają substancje o właściwościach utleniających lub redukujących (rozpuszczone substancje organiczne, azotany III, wolny chlor, siarczki, jony żelaza II i III). Wpływ substancji przeszkadzających usuwa się przez dodanie odpowiednich odczynników jak: azydku sodu, nadmanganianu (manganianu VII) potasu, podchlorynu (chloranu I) sodu, przez koagulację. Metoda nadaje się do oznaczania tlenu o stężeniach powyżej 0,5 mg/l. Miareczkowanie ze wskaźnikiem wizualnym można zastąpić metodami instrumentalnymi: potencjometryczną z zastosowaniem elektrody platynowej jako wskaźnikowej, miareczkowaniem amperometrycznym lub kulometrycznym.
Do butelki pobrać ok. 2 l wody wodociągowej (pod korek). Do kolby stożkowej ze szlifem pobrać do pełna (przynajmniej do wysokości szlifu) wodę z butelki. Zatkać korkiem, co spowoduje usunięcie nadmiaru wody z kolby. Ewentualnie pozostający pęcherzyk powietrza powinien mieć minimalną objętość. Odkorkować kolbę, pobrać pipetą wielomiarową 2 ml wody i odrzucić. Do kolby dodać następnie 1 ml alkalicznego roztworu KJ i 1 ml roztworu chlorku manganu (II) (MnCl2). Szybko zatkać kolbę korkiem i wymieszać jej zawartość (roztwór z osadem) przez kilkunastokrotne odwrócenie kolby do góry dnem. Po upływie 10 min., gdy utworzony osad opadnie na dno, zdekantować ostrożnie klarowny roztwór znad osadu, starając się, aby cały osad pozostał w kolbie (trochę roztworu może zostać nad osadem). Do pozostałości w kolbie szybko dodać 2 ml stężonego H3PO4. Zatkać kolbę korkiem i wymieszać roztwór rozpuszczając osad. Otrzymany roztwór herbacianej barwy pozostawić w zamkniętej kolbie w ciemnym miejscu na 10 min. ( w zamkniętej szafce). Wydzielony wolny jod miareczkować 0,01 mol/l Na2S2O3 do momentu odbarwienia dodanego pod koniec miareczkowania (jasnożółty kolor roztworu) ok. 1 ml wskaźnika skrobiowego. Punkt końcowy miareczkowania otrzymuje się w momencie odbarwienia niebieskiego roztworu (zabarwienie nie powinno wracać w ciągu 30 sekund).
Obliczenia:
1ml 0,01 mol/l Na2S2O3 odpowiada 0,08 mg O2
C = (v × 0,08 × 1000)/(V-2)
C – stężenie tlenu w próbce w mg O2/l
v – objętość titranta
V – początkowa objętość wody wyznaczona jak podano poniżej:
Pomiar objętości pobranej
próbki wody:
Napełnić powtórnie kolbę wodą wodociągową tak samo jak do wykonania oznaczenia, ale bez odpipetowania 2 ml. Odkorkować kolbę i przelać jej zawartość do cylindra miarowego na 500 ml. Odczytać objętość (V, ml)
Wyniki powinny być podane z dokładnością do części dziesiętnych mg (np. 1,0 mg O2/l)
Obliczyć średnią w grupie. Podać różnicę w % pomiędzy średnią grupy i własnym wynikiem.
W zeszycie na 1-szej stronie podać własny wynik, średnią grupy ( w nawiasie z ilu wyników jest średnia, n=x, np. 6), różnicę w % pomiędzy średnią grupy i własnym wynikiem. Zalicza asystent na sali.
Literatura: