1863 május 21-én született Aradon. Egyetemi tanulmányai előtt szülőhelyén, Rozsnyai Mátyás patikájában gyakornokoskodott, majd a budapesti Tudományegyetemet elvégezve (1885) gyógyszerészoklevelet szerzett. Ezután Than Károly tanszékén dolgozott mint gyakornok. 1889-ben gyógyszerészdoktori címet szerzett, és egy év múlva Than Károly mellett tanársegéd lett. 1893-ban magántanárrá minősítették, és adjunktussá léptették elő.
1902-ben, 39 évesen kinevezték egyetemi tanárnak. Than Károly tanszékét halála után kettéosztották, és 1909-től 25 éven keresztül vezette az I. számú Kémiai Intézetet mint igazgató. Ebben az intézetben oktatott, kutatott, és 1909-től feleségével, Légrády Ellával itt is lakott. 1910-ben született egyetlen gyermekük, Lajos, aki fizikát és kémiát tanult, majd a II. világháború első napjaiban ösztöndíjjal Angliába került. 1933 nyarán vonult nyugdíjba, de 1934 végéig helyettesként még vezette az akkori nevén analitikai és gyógyszertani tanszéknek hívott intézetet. Hosszabb betegeskedés után, 1939. április 14-én Budapesten hunyt el. Visszavonult, csak a kutatómunkának élő ember volt. Este, sőt gyakran éjszaka is dolgozott, amit asszisztensétől is elvárt. A Magyar Tudományos Akadémia 1896-ban levelező, majd 1922-ben rendes tagjává választotta.
Winkler Lajos az analitikai kémia nemzetközileg elismert kiváló tudósa volt, aki három évtizeden keresztül oktatta a kémiát a budapesti Tudományegyetemen. A tanításnál fontosabb azonban kutatótevékenysége. Munkásságával az analitikai kémia területén új utakat nyitott, sok új és eredeti elemzési módszert dolgozott ki, amelyek közül több a mai napig használatos. Az analitikai kémia módszereinek fejlesztésében Magyarországon is a vízelemzés volt a kiindulási terület. Winkler a vízben feloldott oxigén meghatározása (1888) c. doktori értekezésében közölt módszerével alapozta meg hírnevét, amely "Winkler-féle jodometriás meghatározás" néven világszerte elterjedt, és nagyon sok modern analitikai kémiai eljárásnak is az alapját képezi.
A vízben oldott oxigénnel kezdetben csak egészségügyi szempontból foglalkoztak, mert az oxigénemésztésből, a víz oxigéntartalmának csökkenéséből a víz baktériumtartalmára, illetve annak változására tudtak következtetni. A víz oxigéntartalmának meghatározása a gőzgépek elterjedésével a XIX. század közepétől kezdte fokozottan érdekelni a kémikusokat, mert rájöttek, hogy a víz kazánt károsító hatása összefügg a vízben oldott oxigén mennyiségével.
Winkler Lajos a vízben oldott oxigén meghatározására kidolgozott eljárásában az oldott oxigénnek mangán(II)-hidroxidra gyakorolt oxidáló hatását hasznosította. Az eljárás során mangán(II)-kloridot adott lúgos közegben a vízhez, és az oldott oxigénnel egyenértékű mennyiségben képződő mangán(III)-hidroxidot savanyítás után, jodometriásan titrálta. Módszere szellemes és egyszerű, ugyanakkor helyszíni vizsgálatra is alkalmazható volt.
A vízvizsgálatnak egy még régebbi problémája volt az alkalitás (lúgosság) és keménység meghatározása. Már a XVIII. században tudták, hogy a kemény vizekben a szappan nem habzik, és a hüvelyesek sem főnek meg benne, továbbá azt is, hogy a keménységet az oldott "földsók" okozzák. Winkler kálium-oleát-oldatot javasolt a kalciumkeménység meghatározására, mert "ha calcium és magnézium sót tartalmazó vízhez Seignette-só és kevés kálium-hidroxid jelenlétében kálium-oleát-oldatot elegyítünk, csak a calcium alakul át oleáttá, a magnézium nem, míg ha kevés ammónium-chlorid és ammónia jelenlétében elegyítünk a vízhez kálium-oleát-oldatot, mind a calcium, mind a magnézium oleáttá alakulnak".
Új minőségi és mennyiségi módszert dolgozott ki a víz nitrit-, illetve salétromossav-tartalmának meghatározására: kálium-jodidot és keményítőt adott hozzá, majd a kivált jódot nátrium-tioszulfáttal titrálta, és bizonyos előírásokkal elég pontos eredményt sikerült kapnia.
Az 1890-es évektől kezdve a budapesti tudományegyetemi analitikai kémiai kutatás jellegzetes és tartós részterülete maradt a brómvegyületek kémiája, illetve a brómvegyületekkel való elemzési módszerek kidolgozása. Ezen a területen az egyik legjelentősebb munka Winkler Lajos eljárása a zsírok jód-bróm-számának meghatározására, telítetlenségük jellemzésére.
Előszeretettel dolgozott ki meghatározásokat bróm közvetítésével. A legérdekesebb ezek közül kén-hidrogén meghatározási módszere.
Számos olyan módszer van, amely Winkler módosításával jobbá és pontosabbá vált, ilyen például a bróm és jód klorid melletti meghatározása, és a zsírok savszámának meghatározására irányuló módszere. Jodid- és bromidmeghatározásaival elérte, hogy a halogének analitikáját világviszonylatban még napjainkban is magyar szakterületnek tekintik.
A térfogatos analízis területéről említésre méltó ammóniameghatározási módszere, amelynél a Kjeldal szerint felszabadított ammóniát nem ásványi savban, hanem bórsavban fogta fel, ezáltal a bórsavval megkötött ammónia, vizuális indikáció mellett, sav mérőoldattal közvetlenül titrálhatóvá vált.
Említésre méltóak a szénsav és a szén-monoxid meghatározására kidolgozott módszerei is.
Winkler vizsgálta a gázok oldhatóságát, és meghatározta "abszorpciós koefficiensüket", valamint összefüggést állapított meg a gázok oldhatósága és belső súrlódása között. A gőzsűrűség meghatározásánál a Dumas-féle eljárást lényegesen egyszerűbbé tette.
Foglalkozott más fizikai-kémiai állandók, köztük az olvadáspont és a forráspont meghatározásával is. Méréseihez nagy pontosságú és rendkívüli kézügyességet igénylő készülékeket szerkesztett.
Winkler Lajos tekinthető a magyar gyógyszerészeti kémia megalapítójának is. Rendkívül szellemes és pontos gyógyszeranalitikai módszereivel világszerte elismerést szerzett. Jelentős szerepe volt a gyógyszerkönyvek kémiai részeinek kidolgozásában. A Magyar Gyógyszerkönyv 3. és 4. kiadásának (1909, 1933) kémiai részét ő dolgozta ki.
Jelentős érdemei vannak a gyógyszerészképzésben. Gyógyszerészhallgatóknak írt jelentősebb könyvei a következők: "Gyógyszerészeti Chemia" (Budapest, 1902- 1903); "Feladatok a chemiai gyakorlatokhoz"; "A qualitatív és quantitatív analísis elemei" (1. kiad. Budapest, 1904); "Feladatok könyve a gyógyszerészi chemiai gyakorlatokhoz" (Budapest, 1914). Ezek a könyvek évtizedeken át a gyógyszerészképzésnél használt alapvető munkák voltak.
A Magyar Chemiai Folyóiratot alapítóként szerkesztette 1895- 96-ban, és több mint 30 éven keresztül volt a Magyar Gyógyszerészi Közlöny főmunkatársa.
Az I. világháborút követő korszak nagy részében - mivel az akkor kialakuló modernebb fizikai és elektroanalitikai módszerek iránt nem mutatott érdeklődést - főként a legrégibb analitikai módszernek, a gravimetriának további tökéletesítésén fáradozott. Feltűnt neki, hogy a gravimetriás mérési eredményeket mennyire befolyásolják a lecsapás körülményei, ezért azok már nem felelnek meg a XX. század elejétől kibontakozó mikroanalízis által elvárt pontossági és reprodukálhatósági követelményeknek. A probléma bonyolultságát jelzi, hogy a csapadékleválás körülményeit kielégítően tisztázó általános elmélettel még ma sem rendelkezünk, a leválás folyamatát ma sem tudjuk tökéletesen irányítani. Az elétornyosuló problémát Winkler a célszerűség szempontjából, gyakorlati oldalról közelítette meg. "Precíziós gravimetriás módszereiben" empirikusan állapította meg azokat a körülményeket, amelyeket betartva a mérések reprodukálhatósága a legjobb. A legrészletesebben előírt leválasztási és csapadékkezelési feltételek mellett dolgozva a hibák bizonyos mértékben kompenzálják egymást. Ha így is mutatkozott rendszeres hiba, azt úgynevezett "javítószámokkal" vette figyelembe. Ellenezte a csapadékok hőkezelését, és ahol csak tehette, szobahőmérsékleten történő szárítást igyekezett megvalósítani az ún. vattapamacsos kehelytölcsérben történő szárítással. Gondos és aprólékos előírásainak jogosultságát és helyességét a később fejlődésnek indult termoanalitikai módszerek és kolloidkémiai elméletek is bizonyították.
A gravimetria tökéletesítésére kidolgozott módszereit Winkler a Zeitsschrift für angewandte Chemie Berlinben megjelenő évfolyamaiban (1917- 1922) Beiträge zur Gewichts Analyse főcímen, 22 közleményben ismertette. Az első ilyen irányú közleményében szulfát-meghatározásról számolt be, majd ezt sűrűn követték a bárium, a kromát, a kalcium, az arzén, az ólom stb. súly szerinti meghatározásáról szóló cikkei. Ide sorolhatók híres elválasztási módszerei, amikor javítószámait két ion egymás melletti súly szerinti elválasztására és meghatározására állapította meg, mint például klasszikus kalcium- és magnéziummeghatározási módszere esetében. A magnézium félmikro-meghatározására és a szén-dioxid mikromeghatározására kidolgozott módszereinek ismertetése zárta ez irányú tevékenységét 1934-ben.
Analitikai munkásságáról közel 300 magyar és német nyelvű közleményben számolt be. Szabadváry Ferenc Winkler Lajosról szóló könyvének bibliográfiájában például 7 könyvet, 241 magyar és német nyelvű publikációt sorol fel. Winkler írta a híres és számos kiadásban megjelent G. Lunge- C. Berl: Chemisch- technische Untersuchungsmethoden gyűjteményes munka vízzel foglalkozó részét (Berlin 1905, 1911, 1921). Élete legfontosabb alkotásait egy kétkötetes műben "Ausgewählte Untersuchungsverfahren für das chemische Laboratorium" címen foglalta össze (1. k. Stuttgart 1931; 2. k. Stuttgart 1936), amely W. Böttger: Die Chemische Analyse című, világszerte ismert sorozatának 29. és 35. köteteként került kiadásra.
.jpg)
