Wszyscy wiemy, że woda jest świetnym rozpuszczalnikiem przeróżnych substancji, może rozpuszczać także gazy a wśród nich i tlen. Ale co zrobić jeśli chcemy się dowiedzieć ile tlenu rozpuściło się w wodzie? np. w stawie rybnym by sprawdzić czy ryby nie zaczną pływać do góry brzuszkami? - odpowiedź jest prosta - należy przeprowadzić analizę ilościową.
Jest wiele metod oznaczania rozpuszczonego w wodzie tlenu. Ja przedstawię metodę, którą poznałem bardzo dokłądnie w szkole średniej. Jest to tzw. metoda Winklera.
Pierwszą czynnością badania jest pobranie próbki wody. W tym celu potrzebna będzie szklana butelka o poj. ok. 250 cm3. Gdy pobierzemy już wodę wprowadzamy do niej mangan jako roztwór MnSO4, a następnie zasadowy roztwór jodku potasu. Po tej czynności mangan wytrąca się w postaci kłaczkowatego, biełego osadu Mn(OH)2 zgodnie z równaniem:
Mn2+ + 2 OH- = Mn(OH)2 - biały osad
Zawarty w badanej próbce rozpuszczony tlen utlenia jony Mn(II) do Mn(IV) zgodnie z równaniem:
2 Mn(OH)2 +O2 = 2 MnO(OH)2 - jasnobrązowy osad
W środowisku kwaśnym pod wpływem Mn(IV) wydziela się z wcześniej dodanego jodku potasu wolny jod w ilości równoważnej do zawartości tlenu w badanej próbce zgodnie z równaniami:
MnO(OH)2 + 4 H+ = Mn4+ + 3 H2O
Mn4+ + 2 I- = Mn2+ + I2
Wydzielony wolny jod oznacza się metodą miareczkowania za pomocą tiosiarczanu(VI) sodu wobec skrobi jako wskaźnika. Ilość wydzielonego jodu jest wprost proporcjonalna do rozpuszczonego w badanej próbce tlenu.
I2 + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-
Z ilości zużytego mianowanego roztworu tiosiarczanu sodu oblicza się zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie.
Potrzebne odczynniki:
1. Zasadowy roztwór jodku potasu (zdjęcie po lewej przedstawia potrzebne do przygotowania tego odczynnika chemikalia i szkło)- W kolbie miarowej o poj. 100 cm3 rozpuszczamy w jak najmniejszej ilości wody 15 g jodku.
Przygotowujemy naważkę a następnie przy pomocy małego lejka i tryskawki przenosimy ją ilościowo do kolbki miarowej.
(obraz po lewej przedstawia jak powinno się przenosić naważkę do kolby miarowej.)
Teraz w oddzielnym naczyniu rozpuszczamy 70 g wodorotlenku potasu. Przy tej czynności musimy zachować szczególną ostrożność. Wodorotlenek potasu jest silnie żrący a podczas rozpuszczania go w wodzie roztwór bardzo silnie się rozgrzewa. Nie ma nic gorszego niż gorący, silnie żrący roztwór !!!.
Po rozpuszczeniu wodorotlenku potasu, rozrwór musimy koniecznie wystudzić do temperatury pokojowej a następnie przelać do wcześniej sporządzonego roztworu jodku potasu w kolbie miarowej. Roztwory mieszamy ze sobą i dopełniamy wodą destylowaną do kreski. Mamy już gotowy pierwszy potrzebny nam do oznaczenia odczynnik - zasadowy roztwór jodku potasu.
Przygotowany odczynnik jest wrażliwy na światło, które powoduje jego rozkład z wydzieleniem wolnego jodu. Odczynnik należy przelać do butli z ciemnego szkła.
