4.1.1. Методика определения содержания растворенного кислорода методом титрования (по Винклеру).

Принцип метода. Метод основан на способности гидроксида марганца (П) окисляться в щелочной среде до гидроксида марганца (IV), количественно связывая при этом кислород. В кислой среде гидроксид марганца (IV) вновь переходит в двухвалентное состояние, окисляя при этом эквивалентное связанному кислороду количество йода. Выделившийся йод оттитровывают тиосульфатом натрия. Предел обнаружения растворенного кислорода 0,05 мг/л.

Аппаратура. Кислородные склянки вместимостью 100 мл с привязанными притертыми пробками к горлышку тонкой прочной веревкой, пластины из плотного полиэтилена 10*10 мм для «шляп» на склянки, товарные резинки, резиновый шланг, батометр, пипетки Мора на 50 мл, бюретки на 25 мл.

Реактивы (приготовлены преподавателем).

1. Раствор хлорида марганца(II) (МпС1_2*4Н₂О) в дистиллированной воде

2. Щелочной раствор йодида калия (КJ)

3. Раствор серной кислоты (Н₂SO₄) 1:4

4.Тиосульфат натрия (Na₂S₂O₃ *5 H₂O) 0,01 н. раствор.

5.Крахмал, 0,5 % раствор.

6.Бихромат калия (K₂Cr₂O₇) 0,01 н. раствор(для установления точной концентрации тиосульфата натрия)

7.Раствор КJ 10 %

Ход определения. При отборе проб на содержание кислорода соблюдают все меры предосторожности против попадания в пробу атмосферного воздуха. Батометром отбирают воду из водоема. Из батометра пробу отбирают в склянку на 100 мл с притертой пробкой. При этом используют резиновый шланг, который опускают до дна склянки, пропуская не менее 3-х объемов воды, и наполняют так, чтобы вода переливалась через край.

Кислород фиксируют на месте тотчас же после отбора пробы. Для этого в наполненную водой склянку вводят пипеткой 1 мл раствора МпС1_2*4Н₂О и 1 мл щелочного раствора КJ. После введения реактивов закрывают склянку пробкой, следя за тем, чтобы в ней не осталось пузырьков воздуха. Затем содержимое тщательно перемешивают многократным, резким перевертыванием склянки. При этом появляется осадок, причем цвет его будет тем насыщенней, чем больше кислорода в пробе. Необходимо, чтобы осадок хорошо осел. Далее приливают 5 мл Н₂SO₄ (1:4), при этом часть жидкости сливается через край, что не имеет значения для определения. Склянку закрывают пробкой (воздуха под пробкой не должно быть), и содержимое тщательно перемешивают. Осадок гидроксида марганца, выпавший в щелочной среде, растворяется, окисляет йодистые соединения, выделившийся йод окрашивает раствор в желтый цвет. Опять же насыщенность цвета раствора пропорциональна содержанию кислорода. После этого из склянки отбирают 50 мл раствора и переносят в коническую колбу на 150 мл и быстро титруют 0,01 н. Na₂S₂O₃ при непрерывном помешивании до слабо-желтого цвета, после чего прибавляют 1 мл 0,5% крахмала, окрашивающего раствор в синий цвет, и продолжают по каплям титровать - до исчезновения синей окраски. Окраска должна исчезнуть от одной капли Na₂S₂O₃. Такую же операцию проводят дважды и полученные значения усредняют.

Содержание растворенного кислорода в воде (мг/л) рассчитывают по формуле:

[O₂] = (V_{тиосульф *} N_{тиосульф *} 8 _* 1000)/ V_пробы ,

где V_{тиосульф}. — объем Na₂S₂O₃, пошедшего на титрование пробы, мл; N_{тиосульф} — нормальность Na₂S₂O₃ с учетом поправки; 8 — эквивалентная масса кислорода, соответствующая 1 мл 1 н. Na₂S₂O₃; V_пробы - объем пробы, отобранный из склянки, равный 50 мл.

Для уточнения нормальности Na₂S₂O₃ нужно сделать следующее. В коническую колбу на 250 мл наливают 10 мл K₂Cr₂O₇ , 5 мл КJ 10 %, 5мл Н₂SO₄ 1:4, 80 мл дистиллированной воды и ставят на 7-10 мин. в защищенное от света место. Выделившийся йод оттитровывают также как описано в методике определения концентрации кислорода.

Уточненную нормальность тиосульфата рассчитывают исходя из пропорции:

N_бихр.* V_бихр.= N_{тиосульф} * V_{тиосульф}.