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土壤中鐵的形態(tài)是比較復(fù)雜的,主要包括水溶態(tài)、交換態(tài)、配位吸附態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)、氧化物和碳酸鹽結(jié)合態(tài)、礦物態(tài)等。鐵對植物的生長有重要的作用,通過土壤吸收到植物體內(nèi),參與葉綠體的形成,促進(jìn)光合和呼吸作用,增強(qiáng)植物的抗病能力。它參與了植物體內(nèi)的多種生理過程,是植物不可缺少的營養(yǎng)元素。如果缺乏了鐵元素,就會導(dǎo)致葉片發(fā)黃不翠綠,長勢差。
土壤全鐵的檢測方法有很多的,比如原子吸收法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法、鄰菲啰啉光度法等。原子吸收法是通過測定樣品中鐵原子吸收特定波長的光線強(qiáng)度來確定樣品中的鐵含量,靈敏度高,簡單準(zhǔn)確。電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)是土壤鐵檢測的常用方法,利用高溫等離子體激發(fā)土壤樣品中的鐵元素,讓鐵元素發(fā)射出特定波長的光線,通過測定光線的強(qiáng)度來確定樣品中的鐵含量。而原子熒光法是一種靈敏度高、選擇性好的檢測方法,它是利用熒光分析儀測定鐵元素發(fā)射的波長的光線強(qiáng)度,從而確定土壤樣品的鐵含量。
這里呢,著重說一下鄰菲啰啉光度法。現(xiàn)在也有很多試劑盒可以拿來使用,按照說明書操作方法,快捷方便,數(shù)據(jù)相對可靠,在一定范圍或領(lǐng)域使用。
檢測原理:土壤樣品用氫氟酸-高氯酸-硝酸進(jìn)行分解,鹽酸羥胺將三價鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)槎r鐵離子。在pH2-9范圍內(nèi),二價鐵離子和鄰菲羅啉發(fā)生反應(yīng),生成橙紅色的絡(luò)合物。在分光光度計(jì)的510nm波長處,可以測到它的特定吸收峰值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,可以計(jì)算出樣品中的鐵含量。
樣本處理:
取新鮮土樣風(fēng)干,過100目篩,稱取0.5g放置于聚四氟乙烯坩堝中,加入2-3滴水潤濕。此時,加8ml氫氟酸,10ml濃硝酸,1ml高氯酸。先低溫消煮,后加熱,將高氯酸煙都蒸發(fā)完。用2ml鹽酸溶解殘?jiān)?,將坩堝?nèi)的東西都轉(zhuǎn)移到50ml的容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,放置澄清。這是一種方法,另外也可以用馬弗爐加熱的方法,具體可以查詢一下相關(guān)的操作步驟。
標(biāo)準(zhǔn)曲線制作:
精確吸取0, 0.5, 1.00, 1.50, 2.00, 2.50mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別放到50ml的容量瓶中。接著,加入1ml鹽酸羥胺溶液,搖勻。加入8ml乙酸鈉容易,測一下pH值,看是否在2-9的范圍內(nèi),必要的話可以調(diào)整到5左右。最后呢,加入10ml的鄰菲羅啉溶液進(jìn)行顯色,用水稀釋到刻度,搖勻。下面是關(guān)鍵了,要在2h內(nèi)進(jìn)行測定,超過時間就可能不準(zhǔn)了。將測定的吸光度值記錄下來,通過對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,繪制出一一對應(yīng)關(guān)系來,稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線。對樣品的處理,也是以上的步驟。
計(jì)算結(jié)果:
按照公式來計(jì)算出土壤樣品中的全鐵含量,如下所示