土壤中铁的测定方法根据测定目标(全铁、有效铁、络合态铁、不同形态铁)和分析精度要求的不同,可选择多种化学或仪器分析方法。
一、按测定目标分类
1. 土壤全铁(Total Iron)测定
指土壤中所有形态铁(矿物态、有机络合态、氧化物等)的总量。
常用方法:
原子吸收光谱法(AAS)
样品经 HNO₃–HF–HClO₄ 或 H₂SO₄–HClO₄ 消煮 完全溶解
在乙炔-空气火焰下,于 248.3 nm 波长测定
灵敏度高、操作简便,适用于常规检测
电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)
同样需强酸消煮样品
可同时测定 Fe 及其他元素(如 Al、Mn、Cu)
精密度高、线性范围宽,适合大批量样品
电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
超高灵敏度,适用于痕量铁或科研级分析
成本较高,一般用于特殊研究
邻菲啰啉(1,10-phenanthroline)分光光度法
消煮后将 Fe³⁺ 还原为 Fe²⁺,与邻菲啰啉生成橙红色络合物
在 510 nm 处测吸光度
成本低,适合无大型仪器的实验室,但易受干扰
2. 土壤有效铁(Available Iron)测定
指植物可吸收利用的铁,通常为水溶性、交换态或弱螯合态铁。
常用提取剂 + 测定:
DTPA 提取法(常用)
提取液:0.005 M DTPA + 0.1 M TEA + 0.01 M CaCl₂(pH 7.3)
振荡 2 小时,过滤后用 AAS 或 ICP-OES 测定
适用于中性至碱性土壤(如石灰性土)
醋酸铵(NH₄OAc)提取法
pH 7.0 条件下提取交换态铁
多用于阳离子交换量同步测定,但对铁提取效率较低
EDTA 提取法
对酸性土壤中 Fe–Al 氧化物结合态铁有一定提取能力
测定手段仍以 AAS 或 ICP 为主,比色法也可用但精度较低。
3. 络合态铁(Organically Bound Iron)测定
指与腐殖质等有机质结合的铁,常见于水稻土、黑土等有机质丰富土壤。
标准方法:
焦磷酸钠(Na₄P₂O₇)提取法
在 pH ≈ 10 条件下,焦磷酸钠与腐殖质–铁络合物发生不可逆交换
铁以可溶性焦磷酸铁形式进入溶液
提取液中的铁可用:
邻菲啰啉比色法
AAS
ICP-OES
若有机质干扰大,需先用 冷 KMnO₄ 消化 去除
该方法由 于天仁等(1964) 提出,是我国水稻土研究的经典方法。
4. 铁的形态分级测定(科研用途)
如 Tessier 连续提取法 或 Shuman 改良法,将铁分为:
可交换态
碳酸盐结合态
铁锰氧化物结合态
有机结合态
残渣态(矿物晶格铁)
每一步使用不同提取剂(如 MgCl₂、NaOAc/HOAc、NH₂OH·HCl、H₂O₂/NaOAc、HF/HClO₄),z后用 AAS 或 ICP 测定各形态铁含量。
来源:网络
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