實(shí)驗(yàn)十三 土壤和植物中鐵的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)十三 土壤和植物中鐵的測(cè)定(鄰菲羅啉比色法)植物中鐵的測(cè)定一、方法原理先用鹽酸羥胺(或?qū)Ρ蕉?、亞硫酸鈉等)將溶液中的Fe3+還原為Fe2+，然后在pH2 9范圍內(nèi)與鄰菲羅啉作用生成紅色絡(luò)合物，在0.1 6ppm范圍內(nèi)，含鐵量與色深成正比，可比色測(cè)定。 反應(yīng)式： 4Fe3+ + 2NH20H 4Fe2+ + N20 + H20+4H+Fe2+ + 3C12H8N2 FeC12H3N232+測(cè)定波長(zhǎng)為508nm，該法靈敏度高，穩(wěn)定性好。二、實(shí)驗(yàn)試劑 110鹽酸羥胺：10g鹽酸羥胺(NH20H·HCl)溶于100ml水中，此溶液可穩(wěn)定幾天。 20.22，4二硝基酚：0.2g 2，4二

2、硝基酚溶于100ml水。31mol/LNaOH: 40g NaOH溶于1000ml水中。40.1mol/LHCl：8.3ml濃HCl稀釋為1000ml。51鄰菲羅啉：1g鄰菲羅啉(C12H8N2H20)溶于100ml水中；可溫?zé)嶂埽A于暗處，如變色，要重配(也可取1g溶于100ml 95乙醇中)。6. 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：取純鐵粉0.1000g(或優(yōu)級(jí)純硫酸亞鐵銨Fe(NH4)2(SO4)26H200.7022g)，溶于20ml 1mol/LHCl，移入1000ml容量瓶，水定容，此為含F(xiàn)e 100ppm的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。取10ml此液，稀釋定容為100ml，此為10ppmFe標(biāo)準(zhǔn)溶液。 三、實(shí)驗(yàn)儀器

3、分光光度計(jì)、振蕩機(jī)。 四、操作步驟4.1樣品前處理：植物組織樣品的采集、制備和保存植物組織樣品的采集首先是選定有代表性的株樣。如同土壤樣品的采集方法，在田間按照一定的路線多點(diǎn)采取組成平均樣品。株樣數(shù)目應(yīng)視植物的種類、株間變異程度、種植密度、株樣大小或生育期以及所要求的準(zhǔn)確度而定，一般為10-50株。從大田或?qū)嶒?yàn)區(qū)采樣要注意群體的密度、長(zhǎng)勢(shì)、生育期的一致。如果為了某一特定的目的，例如缺素診斷采樣時(shí)，則應(yīng)注意株樣的典型性，并且要同時(shí)在附近地塊選取有對(duì)比意義的正常典型株樣，使分析結(jié)果能通過(guò)比較說(shuō)明問(wèn)題。用于營(yíng)養(yǎng)診斷測(cè)定樣品還要特別注意植株的采集部位的組織器官及采樣的時(shí)間。采樣的植株如需要分不同的器官

4、測(cè)定，需要立即將其剪開(kāi)，以免養(yǎng)分運(yùn)轉(zhuǎn)。剪碎的樣品太多時(shí)，可在混勻后用四分法縮分至所需要量。用于營(yíng)養(yǎng)診斷分析的樣品還應(yīng)盡可能立即稱量鮮重。采集的植株樣品是否需要洗滌應(yīng)視樣品的清潔程度和分析要求而定。一般微量元素的分析和肉眼明顯看得見(jiàn)或明知受到施肥污染的樣品需要洗滌。植物樣品應(yīng)在剛采集的新鮮狀態(tài)沖洗，否則一些易溶性養(yǎng)分很容易從已經(jīng)死亡的組織中洗出。一般可以用濕棉布（必要時(shí)可沾一些很稀的如1mg/L的有機(jī)洗滌劑）擦凈表面的污染物，然后用蒸餾水或去離子水淋洗1-2次即可。一般測(cè)定不容易起變化的組分用干燥樣品較方便。新鮮樣品應(yīng)該立即干燥，減少體內(nèi)呼吸作用和霉菌活動(dòng)引起的生化變化。植株樣品的干燥通常分兩部

5、分：先將鮮樣在80-90烘箱中鼓風(fēng)烘15-30min（松軟組織15min，致密組織烘30min），然后降溫到60-70，逐盡水分。干樣品可用研缽或帶柄刀片或齒狀（用于種子樣品）的磨碎機(jī)粉碎，并過(guò)篩。分析樣品的細(xì)度應(yīng)視稱量的多少而定，通?？捎脠A孔直徑為0.5-1mm篩，稱量少于1g的樣品最好過(guò)0.25mm甚至0.1mm篩。過(guò)篩后應(yīng)充分混勻，保存于磨口的廣口瓶中，內(nèi)外各貼一樣的標(biāo)簽。樣品瓶應(yīng)置于潔凈、干燥處。若樣品可能需要保存很常時(shí)間，應(yīng)進(jìn)行滅菌（如射線），然后置于聚乙烯或袋中封口保存。樣品在粉碎和儲(chǔ)藏過(guò)程中，又會(huì)吸收空氣中的水分。所以，在精密分析稱樣前，還必須將粉碎的樣品在65（12-24h）或

6、90（2h）再次烘干，一般常規(guī)分析則不必。稱樣時(shí)應(yīng)充分混勻后多點(diǎn)采樣，這在稱樣量少而樣品相對(duì)較粗時(shí)更應(yīng)特別注意。用于微量元素分析的樣本采集與制備應(yīng)特別注意要防止可能引起的污染。例如在干燥箱中烘干時(shí)，應(yīng)該防止金屬粉末的污染。用于樣品采集和粉碎樣品的研缽設(shè)備應(yīng)該采用不銹鋼器具和塑料網(wǎng)篩。如要準(zhǔn)確分析鐵，最好在瑪瑙研缽上研磨。4.2植物樣品處理：方法一干灰化法：稱取過(guò)0.5mm篩孔的烘干植物樣品0.5-1.0000g，置于石英坩堝中，在電爐上加熱炭化，再移入高溫電爐500°2-3h，灰化后冷卻。準(zhǔn)確加入1:1硝酸溶液5ml，溶解灰分，溶解后無(wú)損轉(zhuǎn)移入50ml容量瓶中，用水定容。用干濾紙過(guò)濾

7、，濾液收集在干塑料瓶?jī)?nèi)。方法二鹽酸浸提法：用蒸餾水將正常葉片洗干凈，在105°下“殺青”，然后放在室內(nèi)晾干，用瓷研缽或不銹鋼粉磨機(jī)磨碎過(guò)0.5mm篩。分析前放在70°干燥箱內(nèi)烘干4-6h，稱取樣品0.5-1.0000g加入鹽酸溶液（濃度為1:50）的量按照1:50的含量.方法三濕消化法：用蒸餾水將正常葉片洗干凈，在105°下“殺青”，然后放在室內(nèi)晾干，用瓷研缽或不銹鋼粉磨機(jī)磨碎過(guò)0.5mm篩。分析前放在70°干燥箱內(nèi)烘干4-6h，稱取樣品0.5g左右樣品放入聚四氟乙烯燒杯內(nèi)加入5ml的濃硝酸，蓋好，放置過(guò)夜，次日再向燒杯中加入4ml濃硝酸和1ml高氯酸，

8、控制電熱板溫度在180°下消解5h，去蓋。將溶液緩緩加熱至干。稍事冷卻，將溶液及不溶性顆粒全部轉(zhuǎn)移至50ml容量瓶中。過(guò)濾后使用濾液用AAS法測(cè)試。4.3植物樣品測(cè)試：按照以上的三種方法獲得澄清濾液1取澄清的土壤(或植物)樣品待測(cè)液5 10ml呻25ml容量瓶中；2加2滴2，4一二硝基酚溶液，用1mol/LNaOH調(diào)至溶液顯黃色，再加0.1N HCl至黃色剛褪去。 3. 加10鹽酸羥胺溶液2ml，搖勻，放幾分鐘。4加鄰菲羅啉lml，用水定容。5放30min后比色測(cè)定，1cm比色皿，510nm波長(zhǎng)。由標(biāo)準(zhǔn)曲線查取溶液Fe濃度。標(biāo)準(zhǔn)曲線： 分別取10ppmFe標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、3、4、

9、5ml 25ml容量瓶中，同上操作步驟進(jìn)行顯色測(cè)定，所得標(biāo)準(zhǔn)系列含F(xiàn)e分別為0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0ppm，以Fe濃度對(duì)吸光度A作標(biāo)準(zhǔn)曲線。五、結(jié)果計(jì)算樣品含F(xiàn)e(ppm) =(查曲線得ppm x V2 x 25)/(W x V1)式中：W(g)樣品重 V1(ml)測(cè)定時(shí)吸取樣品待測(cè)液ml數(shù)(5 10m1)。 V2(ml)樣品待測(cè)總體積(m1)。六、注意事項(xiàng)1. 不同資料中鹽酸羥胺和鄰菲羅啉的濃度有不同，鹽酸羥胺作用是還原Fe3+，用量能保證還原完全即可，鄰菲羅啉有用0.1、0.5及1.5等濃度，為使絡(luò)合完全，含鐵較高的樣品應(yīng)該用較高濃度的鄰菲羅啉，本實(shí)驗(yàn)用1。 2含F(xiàn)e高的

10、樣品溶液測(cè)定時(shí)應(yīng)減少吸取量(吸1 2m1)，也可以增加標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度至5 6ppm(顯色定容后)，擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)曲線。3. 必須先加鹽酸羥胺，后加顯色劑，所加試劑體積應(yīng)隨比色體積不同而增減，以保證其濃度一定。 4反應(yīng)酸度要求為pH2 9，一般控制在pH5 6，pH<2，色淺而且顯色慢；pH>9，可能生成沉淀(氫氧化物等沉淀)。加還原劑前應(yīng)調(diào)pH5左右，使得加試劑后溶液pH在適宜范圍內(nèi)，也有的通過(guò)加緩沖溶液，如10 NaOAc 5 10ml，來(lái)調(diào)節(jié)和控制溶液的pH范圍。 5比色波長(zhǎng)可為490 530nm。 6樣品處理、測(cè)定過(guò)程中都可能存在較多的鐵污染，要做空白試驗(yàn)；注意防止污染。該法受高氯酸干擾，植物樣品不宜用HCl04消化處理，如用HN03-HclO4消化樣品，最后必須加熱至近干，去除多余的HN03·HCl0