专利名称：一种土壤无定形铁的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种土壤无定形铁测定方法，具体地说就是利用羟胺浸提土壤无定形
铁，然后采用可见分光光度法进行测定。
背景技术：
土壤无定形铁是游离氧化铁中活性较高的部分，具有很大的比表面积，对土壤的 各项理化性质尤其是阴阳离子的专性吸附以及稳定土壤结构都起着十分重要的作用。它与 游离氧化铁(Fed)的比值(Fe。/Fed)或百分比称为氧化铁的活化度，[1_(Fe。/Fed)]则表示 老化的程度，可以作为鉴别灰化土的B层或土壤发生特征的指标，此外，它还能反映某些成 土环境对土壤产生的影响。因此，该项分析对于了解土壤的基本理化性状及成土条件和环 境极为有用。 土壤无定形铁的测定，现行较为先进、适用的实验方法主要是可见分光光度法。采 用分光光度法测定土壤无定形铁，首先必须将其从土壤中分离出来，目前普遍运用的浸提 方法是草酸_草酸铵法，但由于土壤中的氧化铁组成复杂，采取草酸_草酸铵方法获得的无 定形铁含量受到很多因素的影响。早在上世纪六七十年代就有人提出，在酸性草酸溶液浸 提土壤无定形铁过程中，部分晶体铁有可能溶解，使测量结果偏高。也曾有人采用过EDTA、 试钛灵和乙酰乙脂等作为提取液浸提无定形铁，但这些方法后来也被证明选择性差，浸提 过程中会溶蚀部分晶体铁甚至层状硅酸盐铁。
发明内容
本发明目的在于克服上述技术的不足之处，提供一种简单、易于推广使用快速、准 确地的土壤无定形铁的测定方法。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 土壤无定形铁测定方法土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，搅拌30-60秒后 于室温放置1-2小时过滤；移取5-20ml过滤后的提取液加入1. 00-2. OOmL盐酸羟胺溶液， 摇匀，放置5-10分钟使Fe (III)全部还原为Fe (II)，而后加入乙酸钠溶液将提取液pH调至 3-6，待pH值调整后加入显色剂邻菲罗啉，混匀定容于室温放置30-60分钟使其充分显色； 最后在520mn波长分光光度计上测定土样中无定形铁铁含量；所述土样中加入盐酸溶液和 盐酸羟胺溶液，其按重量份数计为1 : 30-50 : 30-50。 所述将上述在520mn波长分光光度计上测定的比色值通过式一计算得出土样中
无定形铁铁含量；&Fe。二^^式一 ；其中&Fe。代表土壤无定形铁含量，mg. kg—1 ; p代表
浸提液比色浓度，mg. L—1 ;v代表显色时定容体积，ml ;t代表分取倍数(指所加浸提液总体 积与过滤后所吸取用于定容的浸提液体积比)；m代表土壤质量，g。 所述土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液的浓度为0. 50mol. L—1盐酸溶液和 0. 25mol. L—1盐酸羟胺溶液。所述过滤后的提取液和提取液pH值时所采用的盐酸羟胺浓度为100g L—、所述土样为采集的新鲜土壤出去土样中可见植物残体，风干、过0.25-0. lmm 筛。 本发明与现有的土壤无定形铁测定方法相比，其具有的优点在于 1.本发明采用羟胺法排除了磁性铁矿物的干扰，克服了原方法实验结果偏高的缺点。 2.精密度较高，使采用本发明的方法测定相对标准偏差RSD < 2. 0%，回收率为
97. 5% -101. 5%。 3.操作简便、显色时间短。
具体实施例方式
本发明选取的供试土壤采自中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站，包括4种 土地利用类型，分别为沼泽化草甸、天然林地、水田、旱田，土壤类型为沼泽土。
—、主要仪器和设备分光光度计；型台式离心机；酸度计；电子分析天平。
二、试剂配制 1.盐酸羟胺浸提液(0. 25mol. L—0 :称取17. 38g盐酸羟胺溶于水中，定容至1L ; 2.盐酸溶液(0. 50mol. L-0 :量取42ml盐酸溶于水中，定容至1L ; 3.盐酸羟胺溶液(100g. L—0 :称取10g盐酸羟胺溶于水中，定容至100ml ; 4.邻菲罗啉显色剂(lg. L-0 :称0. lg邻菲罗啉溶于水中，定容至100ml ; 5.乙酸钠溶液(100g. L—0 :称10g乙酸钠溶于水中，定容至100ml。 测定方法 1)供试土壤为沼泽化草甸、天然林地、水田、旱田(是否为表1中的4种土样)采 自0-lOcm耕层土壤，自然风干，磨细，过0. 25mm筛，称取过0. 25mm筛的土样0. 50g于烧杯 中。 2)向土样中加入25ml 0. 50mol. L-1盐酸溶液和25ml 0. 25mol. L-1盐酸羟胺，轻轻 搅拌30秒，每个样品重复5份；25t:恒温放置1小时后过滤；移取10mL提取液移入50mL 容量瓶中，加入l.OOmL 100g丄—'盐酸羟胺溶液，摇匀，放置5分钟使Fe(ni)全部还原为 Fe (II)，再用100g. L-1乙酸钠溶液将pH调至3-4。而后加入5. 00mL lg. L-1邻菲罗啉显色 剂，混匀定容后，室温2(TC放置30分钟使其充分显色，其中以以试剂空白为参比；最后在分 光光度计上选用520mn波长进行比色测定，而后将比色值带入式一得土样中无定形铁含量 (参见表1)，同时做方法的加标回收实验(参见表2)。
土壤无定形铁含量值通过下面的式一计算得出
&Feo=Px50x, m 其中&Fe。代表土壤无定形铁含量，mg. kg—1 ;
p代表浸提液定容后的比色浓度，mg. L—1 ; t代表分取倍数(指所加浸提液总体积与过滤后所吸取用于定容的浸提液
体积比此例中为5); m代表土壤质量，g。
4
表1土样无定形铁测定结果
羟胺浸提法草酸-草酸铵浸提法
试样测定值 平均值RSD测定值平均值RSD
(g.kg") (g.kg-1)(%)(g.kg-')(g.kg-')(%)
土样l2.56 2.63 2,54 2.57 2.651.92.82 2.71 2.66 2.77 2.792.752.4
土样23.97 4.05 3.96 3.98 3.94 "。1.14.31 4.25 4.18 4.16 4.154.211.4
土样34.72 4.82 4.81,，, 4.70 4.75 4.761.25.02 5.05 4.86 4.88 4.994.961.7
土样43,83 3.92 3.89 ， e《 3.82 3.79 3.85.44.15 3.98 4.11 4.06 4.054.071.6从表1可知对比草酸_草酸铵浸提法可以看出，羟胺提取液中的土壤无定形含量略低。本发明方法的精密度好于草酸--草酸铵法(相对标准偏差RSD < 2. 0)。表2土样加标回收实验结果
薛磁湖ll中插 fe>ft如X鲁测定总量(g.kg")回收率 (% )
试样/牙、《干WJ疋1且 ^T、/p刀^/V里 (tig.mi;1) (lag.ml/1)1234 5平均值 (g.kg")土样l1.30 2.003,253.263.28 3.18 3.323.2197.5
土样21.99 2.004,024.124.064.01 3.963.95101.5
土样32.38 2.004.374.394.38 4,42 4.274.3999.5
土样41,93 2.003.883.993.89 3.81 3.853,8697.5 由表2可知，加标回收率为97. 5% _101. 5%，准确度较好。
实施例2 测定方法土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，搅拌60秒后于室温放置2小时 过滤；移取20ml过滤后的提取液加入2. OOmL盐酸羟胺溶液，摇匀，放置10分钟使Fe(III) 全部还原为Fe(II)，而后加入乙酸钠溶液将提取液pH调至4-5，待pH值调整后加入显色剂 邻菲罗啉，混匀定容于室温放置60分钟使其充分显色；最后在520mn波长分光光度计上测 定土样中无定形铁铁含量；所述土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，其按重量份数计为 1 : 40 : 40。所述土样为采集的新鲜土壤出去土样中可见植物残体，风干、过0.2mm筛。
实施例3 测定方法土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，搅拌40秒后于室温放置1. 5小 时过滤；移取15ml过滤后的提取液加入l. 50mL盐酸羟胺溶液，摇匀，放置8分钟使Fe(in) 全部还原为Fe (II)，而后加入乙酸钠溶液将提取液pH调至5-6，待pH值调整后加入显色剂 邻菲罗啉，混匀定容于室温放置40分钟使其充分显色；最后在520mn波长分光光度计上测 定土样中无定形铁铁含量；所述土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，其按重量份数计为 1 : 50 : 50。所述土样为采集的新鲜土壤出去土样中可见植物残体，风干、过0. lmm筛。
实施例4 测定方法土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，搅拌50秒后于室温放置2小时 过滤；移取5ml过滤后的提取液加入1. 80mL盐酸羟胺溶液，摇匀，放置6分钟使Fe(ni)全
5部还原为Fe (II)，而后加入乙酸钠溶液将提取液pH调至4-5，待pH值调整后加入显色剂 邻菲罗啉，混匀定容于室温放置50分钟使其充分显色；最后在520mn波长分光光度计上测 定土样中无定形铁铁含量；所述土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，其按重量份数计为 1 : 30 : 30。所述土样为采集的新鲜土壤出去土样中可见植物残体，风干、过0. 15mm筛。
权利要求
一种土壤无定形铁测定方法，其特征在于土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，搅拌30-60秒后于室温放置1-2小时过滤；移取5-20ml过滤后的提取液加入1.00-2.00mL盐酸羟胺溶液，摇匀，放置5-10分钟使Fe(III)全部还原为Fe(II)，而后加入乙酸钠溶液将提取液pH调至3-6，待pH值调整后加入显色剂邻菲罗啉，混匀定容于室温放置30-60分钟使其充分显色；最后在520mn波长分光光度计上测定土样中无定形铁铁含量；所述土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，其按重量份数计为1∶30-50∶30-50。
2. 按权利要求1所述的土壤无定形铁测定方法，其特征在于所述将上述在520mn波长分光光度计上测定的比色值通过式一计算得出土样中无定形铁铁含量；&Fe。=^^附式一 ；其中&Fe。代表土壤无定形铁含量，mg. kg—1 ; P代表浸提液比色浓度，mg. L—1 ;v代表显色时定容体积，ml ;t代表分取倍数(指所加浸提液总体积与过滤后所吸取用于定容的浸提液体积比)；m代表土壤质量，g。
3. 按权利要求1所述的土壤无定形铁测定方法，其特征在于所述土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液的浓度为0. 50mol. L—1盐酸溶液和0. 25mol. L—1盐酸羟胺溶液。
4. 按权利要求1所述的土壤无定形铁测定方法，其特征在于所述过滤后的提取液和提取液pH值时所采用的盐酸羟胺浓度为100g L—、
5. 按权利要求1所述的土壤无定形铁测定方法，其特征在于所述土样为采集的新鲜土壤出去土样中可见植物残体，风干、过0. 25-0. 1mm筛。
全文摘要
本发明涉及一种土壤无定形铁测定方法，具体地说就是利用羟胺浸提土壤无定形铁，然后采用可见分光光度法进行测定。具体为土样中加入盐酸溶液和盐酸羟胺溶液，搅拌30-60秒后于室温恒温放置1-2小时后过滤；移取5-20ml过滤后的提取液加入1.00-2.00mL盐酸羟胺溶液，摇匀，放置5-10分钟，使Fe(III)全部还原为Fe(II)，而后加入乙酸钠溶液将提取液pH调至3-6，待pH值调整后加入显色剂邻菲罗啉，混匀定容于室温放置30-40分钟使其充分显色；最后在520mn波长分光光度计上测定土样中无定形铁含量。本发明方法简单、易于推广使用的分析方法，以快速、准确地实现对土壤无定形铁的测定。
文档编号G01N21/78GK101738391SQ200810228719
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月12日 优先权日2008年11月12日
发明者史奕, 赵牧秋, 迟光宇, 郑太辉, 陈欣 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所