Electiva Limnología
Protocolo preparación de reactivos para la medición de la producción primaria del fitoplacton Electiva : LIMNOLOGÍA
25-09-2025El oxígeno disuelto (OD) en el agua es un indicador clave de la calidad ambiental y de la capacidad de un ecosistema acuático para sostener vida. Sus niveles dependen del equilibrio entre la fotosíntesis, la respiración y los procesos de descomposición, por lo que constituye un parámetro fundamental en estudios de producción primaria.
El método de Winkler es uno de los más precisos para medir el OD, ya que se basa en reacciones químicas de oxidación-reducción donde el oxígeno presente en la muestra se transforma en yodo, el cual posteriormente se valora por titulación con tiosulfato de sodio.
La medición se basa en el principio de que durante la fotosíntesis se produce oxígeno:
6CO₂ + 6H₂O + luz → C₆H₁₂O₆ + 6O₂El método de Winkler es la técnica analítica estándar para determinar oxígeno disuelto (OD) en agua. Su principio se basa en:
Paso 1: Mn²⁺ + 2OH⁻ → Mn(OH)₂ ↓
Paso 2: 2Mn(OH)₂ + O₂ → 2MnO(OH)₂ ↓
Paso 3: MnO(OH)₂ + 2I⁻ + 4H⁺ → Mn²⁺ + I₂ + 3H₂O
Paso 4: I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻#Pasos para la preparación de los reactivos
Materiales: - 91.25 g de sulfato de manganeso (MnSO₄) - Agua destilada - Matraz aforado de 250 ml
Procedimiento: 1. Pesar exactamente 91.25 g de sulfato de manganeso 2. Transferir a un vaso de precipitado de 200 ml 3. Agregar aproximadamente 150 ml de agua destilada 4. Agitar con varilla de vidrio hasta disolución completa 5. Transferir cuantitativamente al matraz aforado de 250 ml 6. Completar con agua destilada hasta el aforo 7. Homogeneizar por inversión 8. Etiquetar como “WINKLER 1 - MnSO₄”
Materiales: - 62.5 g de hidróxido de sodio (NaOH) - 37.5 g de yoduro de potasio (KI) - 1.25 g de azida de sodio (NaN₃) - Agua destilada - Matraz aforado de 250 ml
Procedimiento:
⚠️ PRECAUCIÓN: El NaOH genera calor al disolverse
Materiales: - 175 ml de ácido sulfúrico concentrado - 75 ml de agua destilada - Matraz aforado de 250 ml
Procedimiento: > ⚠️ REALIZAR EN CAMPANA
DE EXTRACCIÓN
> ⚠️ USAR EQUIPO DE PROTECCIÓN COMPLETO
Materiales: - 1.5 g de almidón soluble - 50 ml de glicerina
Procedimiento: 1. En vaso de precipitado, mezclar 1.5 g de almidón con 50 ml de glicerina 2. Calentar suavemente con agitación constante hasta disolución total 3. No hervir - calentar solo hasta que se disuelva completamente 4. Dejar enfriar 5. Transferir a frasco de vidrio 6. Etiquetar como “Almidón 3%”
Materiales: - 31.02 g de Na₂S₂O₃·5H₂O - 125 ml de agua destilada (previamente hervida y enfriada) - 0.25 ml de disulfuro de carbono (CS₂) - Matraz aforado de 125 ml - Botella ámbar
Procedimiento: 1. Hervir 150 ml de agua destilada y dejar enfriar (para eliminar CO₂) 2. Pesar 31.02 g de tiosulfato de sodio pentahidratado 3. Disolver en el agua hervida y enfriada 4. Transferir al matraz aforado de 125 ml 5. Completar al aforo con el agua hervida 6. Agregar 0.25 ml de CS₂ como preservativo 7. Almacenar en botella ámbar 8. Etiquetar con fecha de preparación 9. A partir de esta solución preparar la 0.01 N cuando sea necesario
Materiales: - 0.1784 g de KIO₃ (previamente secado en estufa a 105°C) - Agua destilada - Matraz aforado de 500 ml
Procedimiento: 1. Secar KIO₃ en estufa a 105°C por 2 horas, enfriar en desecador 2. Pesar exactamente 0.1784 g de KIO₃ seco 3. Disolver en aproximadamente 300 ml de agua destilada 4. Transferir cuantitativamente al matraz aforado de 500 ml 5. Completar al aforo con agua destilada 6. Homogeneizar por inversión 7. Etiquetar como “KIO₃ 0.01 N - Patrón” con fecha de preparación
OD (mg/L) = (V × N × 8000) / (Vm - Vr)Donde: - V = Volumen de tiosulfato gastado en la titulación (ml) - N = Normalidad exacta del tiosulfato (0.01 N) - 8000 = Factor de conversión (peso equivalente del oxígeno × 1000) - Vm = Volumen de la muestra (ml) - generalmente 300 ml - Vr = Volumen de reactivos agregados (ml) - generalmente 4 ml
OD (mg/L) = (V_Na2S2O3 × N_Na2S2O3 × 8 × 1000) / V_muestraDonde: - V_Na2S2O3 = volumen de tiosulfato consumido (ml) - N_Na2S2O3 = normalidad del tiosulfato - V_muestra = volumen de muestra titulado (ml) - 8 = equivalente gramo del oxígeno (mg/meq)
Datos del ejemplo: - Volumen de tiosulfato gastado: 5.2 ml - Normalidad del tiosulfato: 0.01 N - Volumen de muestra: 300 ml - Volumen de reactivos: 4 ml
Cálculo:
OD = (5.2 × 0.01 × 8000) / (300 - 4)
OD = 416 / 296
OD = 1.41 mg/LEjemplo alternativo:
Si para 200 ml de muestra se gastaron 3.0 ml de Na₂S₂O₃ 0.01 N:
OD = (3.0 × 0.01 × 8 × 1000) / 200 = 1.2 mg/LEl método de Winkler permite cuantificar con precisión el oxígeno disuelto en muestras acuáticas a través de una secuencia de reacciones químicas y una titulación final. La correcta preparación de reactivos y el cuidado en la manipulación de las muestras (evitando burbujas y pérdidas de oxígeno) son fundamentales para garantizar la confiabilidad de los resultados.