ウィンクラー法による水中の溶存酸素量(DO)の測定法の概略を以下にまとめた。
【操作A】 試料水で充満させた測定瓶にMnSO4溶液1 mL及びアルカリ性ヨウ化カリウム(KI)・アジ化ナトリウム溶液1 mLを加え、栓をした後、転倒混和し、静置する。
【操作B】 濃硫酸1 mLを、沈殿を巻き上げないように測定瓶に加え、直ちに栓をして転倒混和する。
【操作C】 測定瓶から試料水の一定量を分取し、生じたヨウ素の量をデンプン試薬を用いてチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定する。
(模式図:試料水で満たした瓶に操作Aを行うと上清と沈殿の2層に分かれた瓶になり、これに操作Bを行うと沈殿が消失し均一な溶液になる様子を示す。)
この方法に関する記述のうち、正しいのはどれか。
2つ選べ。
正解を2つ選んでください。
正答2・3
解説
正解は2と3。
操作Aでは硫酸マンガン(II)とアルカリにより水酸化マンガン(II)Mn(OH)2の白色沈殿が生じ、これが試料水中の溶存酸素によって速やかに酸化されてMnO(OH)2(亜マンガン酸)の褐色沈殿となる(2正しい)。
この酸化反応で溶存酸素はすべて沈殿中に固定されるため、上清中の遊離した溶存酸素は原理上ゼロとなる(3正しい)。
アジ化ナトリウムは試料中に共存する亜硝酸イオンを分解し、後の酸性下でのヨウ化物イオンとの副反応(妨害)を防ぐために加えるのであり、亜硝酸イオンと溶存酸素の反応を促進するためではないため1は誤り。
操作Bで沈殿が溶解し溶液が黄色を呈するのは、酸性下で沈殿中の酸化されたマンガンがヨウ化物イオンを酸化しヨウ素を遊離させるためであり、KIが還元されるのではなく酸化されるため4は誤り。
操作Cのチオ硫酸ナトリウムによる滴定では、デンプン-ヨウ素複合体による青色が消えて無色になる点が終末点であり、無色から青色への変化ではないため5は誤り。