Actualizado el 26 de noviembre de 2018
Por Bert Markgraf
El método de valoración de Winkler, desarrollado por el químico analítico húngaro Lajos Winkler en 1888, es un método altamente preciso para medir la cantidad de oxígeno disuelto en el agua. El oxígeno del aire se disuelve en ríos, lagos y océanos, proporcionando oxígeno para los peces y otras formas de vida acuática. La cantidad de oxígeno en una muestra de agua de una ubicación particular da una indicación de cuánta vida puede soportar el cuerpo de agua correspondiente y describe la condición del hábitat acuático.
Los científicos que estudian los ambientes acuáticos a menudo toman muestras de agua y determinan la cantidad de oxígeno disuelto, entre otras pruebas. Aunque existen métodos automatizados modernos para medir el oxígeno disuelto, el método Winkler es tan preciso que a menudo se usa para verificar los instrumentos automatizados.
TL; DR (Demasiado largo; No Leído)
El método de valoración de Winkler mide la cantidad de oxígeno disuelto en el agua. Agrega productos químicos a las muestras de agua para que reaccionen con el oxígeno, formando una solución ácida. La cantidad de agente neutralizante requerida para neutralizar el ácido con valoración indica cuánto oxígeno había en la muestra original.
Cómo Funciona el Método de Valoración de Winkler
El método Winkler es un método de valoración manual para la determinación de oxígeno disuelto en una muestra de agua. El análisis a menudo se realiza en el campo para evitar retrasos que pueden resultar en un cambio en el contenido de oxígeno del agua. Hasta que el oxígeno se fije con la adición de productos químicos, es importante asegurarse de que la muestra de agua no esté expuesta a fuentes de oxígeno adicional.
Para trabajar con una muestra de 300 ml, se llena una botella con tapón de 300 ml con la muestra de agua. Usando una pipeta calibrada, se añaden 2 ml de sulfato de manganeso y 2 ml de yoduro alcalino-azida a la muestra de agua. La pipeta se coloca con su abertura justo debajo de la superficie del agua para evitar la introducción de burbujas en la muestra. La botella se tapa entonces de modo que no quede aire atrapado debajo del tapón, y la muestra se mezcla invirtiendo la botella varias veces. Si se observan burbujas en la mezcla, la muestra se desecha y se tiene que preparar una nueva muestra. Si hay oxígeno en el agua, se formará un precipitado naranja-marrón.
Después de que el precipitado se ha sedimentado, la botella se invierte y el precipitado se deja sedimentar de nuevo. Usando una pipeta calibrada, se añaden 2 ml de ácido sulfúrico concentrado a la muestra de agua manteniendo la pipeta justo por encima de la superficie del agua. La botella se tapa de nuevo y se invierte para que el ácido sulfúrico pueda disolver el precipitado. El oxígeno en el agua ahora está fijo porque ha reaccionado con los productos químicos introducidos.
Para determinar el contenido de oxígeno de la muestra original, parte del agua con el oxígeno fijo se valora para neutralizar el ácido. En un matraz nuevo, se valoran 201 ml de muestra con tiosulfato de sodio hasta un color pajizo pálido. Para la indicación final de neutralización, se añaden 2 ml de una solución de almidón y la mezcla se vuelve azul. La solución neutralizante debe añadirse muy lentamente, gota a gota, y mezclarse en la muestra completamente después de cada gota. En el punto final de la valoración, una gota suele ser suficiente para cambiar la mezcla de azul a transparente.
Cuando la mezcla es transparente, el ácido se ha neutralizado y la cantidad de tiosulfato de sodio neutralizante utilizada es exactamente proporcional a la cantidad de oxígeno en la muestra original. En la titulación anterior, cada ml de tiosulfato de sodio equivale a 1 mg/L de contenido de oxígeno disuelto.
Aplicaciones del Método Winkler
El estudio del contenido de oxígeno del agua en lagos y ríos proporciona información sobre el ecosistema acuático. Cuando el contenido de oxígeno es alto, el agua puede soportar una variedad de vida acuática como peces, plantas y microorganismos. Cuando el contenido de oxígeno de la muestra de agua es bajo, se puede investigar la causa y quizás se puedan encontrar soluciones. Las causas típicas de un bajo contenido de oxígeno incluyen materia en descomposición, la presencia de contaminantes o la falta de aireación debido a la falta de movimiento del agua.
Si bien se pueden usar métodos automatizados, el método Winkler manual se puede llevar a cabo fácilmente en el campo utilizando kits especiales de prueba de oxígeno, y no requiere energía eléctrica u otro equipo de laboratorio.
