土壤中微量铁的提取与测定

学士学位论文题目：土壤中微量铁的提取与测定姓名院系专业年级学号指导教师

土壤中微量铁的提取及测定摘要：利用1mol/L高氯酸提取果园土壤中的Fe,建立了在1mol/L高氯酸体系下,Fe(Ⅱ)与邻菲啰啉显色反应(ε510=1.1×104L/(mol·cm)的分光光度法。吸光度与浓度在0.063-8.0μg/mL范围内具有良好的线性,检出限为29ng/mL,相对标准偏差关键词：高氯酸；铁；土壤；邻菲啰啉ExtractionandDeterminationofIronSpeciesinSoilGuoMeili(SchoolofchemistryandMaterialsScience,LudongAbstract:Byusingperchloricacidtoextractironspeciesinsoil,anewmethodwasdevelopedfordeterminationofironspeciesbasedonitscolourreactionwith1,10-pHenanthrolineinperchloricacidsystem.Alinearrelationshipwasobtainedfrom0.063~8.0μg/mLwithacorrelationcoefficientofr2=0.9982.Thedetectionlimitwas29ng/mLandtherecoveryofFe(Ⅱ)was97.5%undertheexperimentalconditions.Theresultwassatisfactory.KeyWords:Perchloricacid；Traceiron；soil；1,10-pHenanthroline目录1引言 11.1铁在植物生长中的作用及植物的“缺铁失绿症” 11.2分光光度法测铁的方法 11.3土壤中铁的提取方法进展 52实验部分 62.1主要试剂和仪器 62.2实验步骤 73结果与讨论 73.1Fe(Ⅱ)提取条件的优化 73.2实验条件的选择 83.3实际样品分析 114结论 12参考文献 13致谢1

1引言1.1铁在植物生长中的作用及植物的“缺铁失绿症”铁是植物正常生长必不可少的重要微量元素，是植物体内多种氧化酶[1]、铁氧化还原蛋白和固氮酶的重要组成成分,因此土壤或栽培基质中有效铁的丰缺,直接影响到植物的呼吸作用、光合作用和硝酸还原，缺铁时根瘤的固氮能力减弱。铁在植物体内的含量比其它微量元素丰富，在整个植物体的各个器官中,尤以叶片中铁含量所占的比重为最高。铁虽然不是叶绿素的组成成分，但是它在叶绿素的形成中是绝对不可缺少的，是合成叶绿素的催化剂[2]，植物缺铁时，因叶绿素的形成受到阻碍而导致出现“失绿症”。我国西北、华北地区石灰性土壤铁元素营养失调引起的植物失绿病很普遍。由于受土壤溶液中pH值及氧分压的影响，几乎都是以难溶于水的Fe3+形式存在，特别在石灰性土壤[3](pH=7.4-8.5)中，植物常表现出缺铁症状。因此，研究测定土壤中铁的分析方法具有重要的意义。1.2分光光度法测铁的方法铁形态的研究是分析化学的一个热点。目前铁的形态分析方法涉及分光光度法、色谱法、流动注射法、电化学分析法等。而样品的处理则分为三类[4]:第一类是将Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)分离后分别测定；第二类是先测定Fe(Ⅱ)，再将Fe(Ⅲ)还原成Fe(Ⅱ)后测定出总铁，用差减法求得Fe(Ⅲ)；第三类是先测定Fe(Ⅲ)，再将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)后测定出总铁，用差减法求得Fe(Ⅱ)。下面仅就分光光度测定铁的新近发展状况及相应光度分析的灵敏度、选择性及应用等方面进行评述。光度法测铁按其反应原理不同，可以分为以下几种方法。1.2.1二元配合物分光光度法（1）磺基水扬酸分光光度法磺基水扬酸分光光度法[5]是测定铁最普遍的方法，在pH9-11的条件下，铁(Ⅲ)与磺基水杨酸生成黄色的二元配合物。应用在循环水中铁含量测定，与邻菲啰啉光度法相比，测定灵敏度有不同程度的提高，也有很好的选择性，结果准确可靠。其主要干扰元素有铜、铋、锰、钴、镍等。（2）邻菲啰啉法分光光度法Paschoal[6]等人报道了用1，10-菲咯啉为显色剂，在510nm测定Fe(Ⅱ)，而在390nm测定全铁的方法，并应用于医药工业产品。在PH=4-6的溶液中，邻二氮菲与铁(Ⅱ)生成桔红色二元络合物。邻二氮菲光度法是一种使用多年的方法，很好应用在瓜果蔬菜中对铁含量的测定。瓜果蔬菜中的三价铁需要用盐酸羟胺将其还原为二价铁，二价铁与邻二氮菲形成络合物，此后可用分光光度法测定。此法灵敏度较高，选择性好，也是比较广泛使用的铁测定方法。（3）亚硝基-R盐为显色剂的分光光度法亚硝基-R盐在pH4-6的溶液中与铁形成稳定的络合物，可在水溶液中直接进行测定。在酸性镀铜液中铁是最常见的杂质，利用此法可以很好地测定微量铁，在720nm波长下，铁的质量浓度在0.2-2.0μg/mL范围内测得吸光度与质量浓度之间的关系遵守比耳定律，平均回收率为98.4%。该显色体系稳定，方法简便快捷，并且具有良好的选择性。（4）铬天青S(CAS)分光光度法在氟化铵和聚乙二辛苯基醚(OP)存在下，铁(Ⅲ)与铬天青S(CAS)形成组成比为1∶3的有色络合物。该络合物在最大吸收波长654nm处，其表观摩尔吸光系数为1.18×105L·mol-1·cm-1，0.4mg/（5）茜素红为显色剂的分光光度法茜素红是一种碱性染色剂，在pH4.5的NH4Ac-HAc缓冲液中，在表面活性剂聚乙烯吡咯啉酮K-30(PVPK-30)存在下，铁(Ⅲ)与其生成可溶性有机络合物，络合物最大吸收波长在600nm处，表观摩尔吸光系数为2.93×104L·mol-1·cm-1，铁的质量浓度在0-1mg/L范围内符合比耳定律。此法用于发样和水中微量铁的测定结果准确。用茜素红为显色剂的光度法是一种新方法，其选择性、灵敏度要远远好于磺基水扬酸光度法与邻二氮菲光度法，且稳定时间长，（6）偶氮化合物分光光度法许多偶氮化合物均可作铁(Ⅲ)的显色剂，如噻唑偶氮、吡啶偶氮、喹啉偶氮、PAN及其衍生物等。它们均有较高的灵敏度，但是选择性较差，通常要用柠檬酸盐、六偏磷酸盐等掩蔽干扰离子。吡啶偶氮类在非表面活性剂聚氧乙烯桂醚及聚氧乙烯异辛苯基存在下，用2-(3，5-二溴-2-吡啶偶氮)-5-二甲氨基酚(简称3，5-diBr-DMPAP)作显色剂的光度法直接测定发样中的微量铁，此法在PH=4.0的乙酸-乙酸钠缓冲液中以750nm为测定波长，线性范围为0-1.25μg/mL，表观摩尔吸光系数为2.80×104L·mol-1·cm-1。利用3，5-diBr-DMPAP作显色剂选择性较好，可不经任何掩蔽作用即可直接测定发样中的微量铁咪唑偶氮类铁(Ⅲ)在PH=5的HAc-NaAc缓冲液中与2-(2-咪唑偶氮)-5-二乙氨基酚(简称IZAPN)形成稳定的组成比为1∶3的紫色络合物，其表观摩尔吸光系数为3.56×104L·mol-1·cm-1。此法用于纯铝和铝合金标样中微量铁的测定，结果满意，并且操作简单方便，灵敏度高与铁(Ⅱ)形成络合物类另外，某些偶氮化合物也可以与铁(Ⅱ)形成有色络合物。例如，在阳离子表面活性剂溴化十六烷基二甲基铵(CTMAB)存在下，铁(Ⅱ)与2-(5-溴-吡啶偶氮)5-二乙氨基苯酚(5-Br-PADAP)在pH3.6-6.4范围内可形成稳定的红色络合物。在749nm处络合物的表观摩尔吸光系数为3.1×104L·mol-1·cm-1，铁含量在0-2mg/mL范围内符合比耳定律。用EDTA掩蔽剂可提高此法的选择性（7）BPT-OP分光光度法BPT(4，7-二苯基-1，10-邻菲罗啉)是一种与联吡啶、邻菲罗啉性质相似，但显色作用更灵敏的显色剂。在HAc-NaAc缓冲液中加入乳化液OP，Fe(Ⅲ)-BPT迅速转变为Fe(Ⅱ)-BPT，其灵敏度很高，用于食品中微量铁的测定是一种很好的方法。1.2.2三元配合物分光光度法（1）铬天青S(CAS)和溴化十六烷基三甲铵与铁(Ⅲ)能形成稳定的三元配合物。其最大吸收波长为600nm，表观摩尔吸光系数为2.40×104L·mol-1·cm-1，灵敏度高，且干扰离子较少在以聚乙二醇-硫酸铵-铝为萃取剂，利用铬天青S(CAS)和溴化十六烷基三甲铵为显色，测定聚烯烃树脂中的铁时，络合物的最大吸收波长为682nm，铁含量在0-0.2μg/mL范围内符合比耳定律，此法是一种非有机溶剂体系萃取分离方法，在pH=6.5的HAc-NaAc缓冲液作用下铁(Ⅲ)被完全萃取在PEG高聚相中，对于高于Fe3+10倍的V5+、Ti4+、Cu2+、Mn2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Mg2+等干扰离子萃取分离效果理想。用该法测定聚乙烯树脂和聚丙烯树脂中的铁，其RSD分别为1.30%和0.76%，加标回收率为100.0%和101.2%。该法具有灵敏度高，选择性好，对环境无污染等特点。另外，铁(Ⅲ)与铬天青S在微乳液十六烷基溴化铵-正戊醇-正庚烷-水(水包油型)介质中形成配合物。铁(Ⅲ)含量在0-0.16μg/mL范围内符合比耳定律。该法较以水为介质的体系有明显的增敏作用，可以直接用于Fe2O3样品中铁的测定，方法操作简单、快捷。（2）铁与罗丹明B(RHB)及SCN-在表面活性剂OP存在下，可以直接形成三元配合物。例如，在表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP)存在下，Fe3+与硫氰酸钾和罗丹明B形成水溶性离子缔合物。在OP溶液质量浓度为1.0g/L，酸度为4mol/L的硫酸介质中，在580nm波长处，铁含量在0-0.8μg/mL范围内符合比耳定律。此法应用在发样中微量铁的测定灵敏度高，操作简单、快速，结果准确，干扰离子有Cu2+、Mn2+、Zn2+、Mg2+、Ca2+等，但该法选择性很高，不经分离可直接测定。（3）在PH=3.4的柠檬酸-Na2HPO4缓冲介质中，在表面活性剂Tween20的存在下，铁(Ⅲ)与二溴邻硝基苯基荧光酮(DBONPP)和溴化十六烷基吡啶(CPB)反应生成一种稳定的紫红色配合物，此法灵敏度高，配合物稳定并且不受温度的影响。用此法测定大米、小米、面粉中的微量铁可获得满意的结果。（4）铁与邻菲啰啉在表面活性剂OP溶液存在下形成三元络合物，实验测得三元络合物在波长510nm处铁含量在0-4μg/mL线性范围内符合比耳定律，相关系数r=0.9999。该法应用在高纯硅中的微量铁测定，成本低，选择性好，显色灵敏。三元配合物体系比二元配合物体系，增加了表面活性剂和水溶性高分子增效剂的使用，从而提高了测定的灵敏度和选择性，使显色更加稳定，重复性好。1.2.3荧光分光光度法近十几年来，荧光分光光度法的分析发展非常迅速，各种新的荧光剂不断产生，且均有较高的灵敏度、较低的检测限和很好的选择性，如对氨基酚，在硫酸介质中，Fe3+与对氨基酚的反应物会发出较强的荧光，其激发波长和发射波长分别为292.0nm和328.0nm。对铁的检测限为0.5μg/mL，线性范围为0.005-0.400μg/L，干扰离子少，灵敏度高，用于奶粉及人发中微量铁的测定，结果令人满意。还有些试剂，其本身能发出荧光，而铁的一些配合物能使其产生的荧光定量熄灭，荧光强度和铁的含量呈线性关系，用这种方法也可以测定微量铁。荧光光度法测定微量铁，具有许多优点，其干扰离子少、灵敏度高，但是由于荧光分光光度计的结构较复杂，价格较昂贵，使用相对较少。1.2.4流动注射分光光度法(FIA法)流动注射分光光度法以其操作简单，测定快速，重现性好，易与其它仪器联用，易实现自动化的优点，越来越受到分析工作者的重视，常用检测方法有化学发光法、分光光度法及FIA-ICP-MS法[7]。Skorobogaty等研究了用流动注射化学发光法检测Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)，体系为碱性鲁米诺-过氧化癸酸-硼酸缓冲液，测定总铁，再用过氧化辛酸代替过氧化癸酸测定Fe(Ⅱ)，而Fe(Ⅲ)的浓度用差值法求出。检出限低于3ng/mL。用FIA法测铁时，仍需要一个比较稳定的显色体系，由于有机溶剂对仪器有较强的腐蚀作用，故FIA法多为水相比色。采用吐温-80、正丁醇、汽油和水的微乳液体系中，以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为显色剂，用流动注射分光光度法直接测定汽油中的微量铁，在载流为pH=9.4乙酸铵-氨水介质中，铁与PAN-微乳液混合显色液反应。体系的测量波长为760nm，测定铁的线性范围为0-7μg/mL，检出限为0.10μg/mL，RSD<4.0%。本法避免了油样预处理的繁琐步骤，加快了测定速度，其测定结果令人满意。流动注射分析的一些新技术，如流动注射合并带技术、空气整段间隔注射技术、FIA-双光束分光技术、流动注射分析试样带分割技术、FIA-pH梯度技术等的引入，使微量铁的测定灵敏度、选择性及测定速度都有了很大的提高，使流动注射法测铁又有了进步和发展。1.2.5动力学光度法铁(Ⅲ)在一些显色剂的氧化反应中起催化作用，利用铁(Ⅲ)的这一性质，可对微量铁进行测定。在硫酸介质中，铁对溴酸钾氧化2，4，6-三氯偶氮氯膦的褪色反应有明显的催化作用，利用这一性质，可以测定大米和活性炭样品中的微量铁。其检测限为3.3μg/L，在0-6μg/L范围内符合比耳定律。此法是测定微量铁的新方法，在应用于大米和活性炭中微量铁的测定获得满意结果的同时，还有待于在其它领域中推广发展。1.2.6其它光度分析法（1）双波长光度分析法双波长光度分析法在多元素如铁和铜铁和锌等的同时测定中占有很重要的地位。其中单显色剂的双波长光度分析法，因所用试剂较少，操作也比较方便，而且准确度、选择性、灵敏度都能满足一般的分析要求，因而在多元素的同时测定中使用较多。在PH=3.0的HCOOH-NaOH缓冲溶液条件下，用二安替比啉甲烷(DAPM)为显色剂，用双波长等吸收点法来消除干扰，选择450nm为测量波长，548nm作为参比波长。此法克服了繁复的操作手续，方法简便、快捷、准确度高、重现性好，在测定钴基高温合金以及铜合金等样品中微量铁的分析方面取得了满意的结果。另外，用双显色双波长法虽然在操作上比起单显色双波长较为繁琐，但其灵敏度更高，选择性更好，可以很好地应用在高端精密测量当中。（2）离子交换树脂光度法离子交换树脂光度法是一种把分离富集与显色测定结合在一起测定微量元素的方法，它可以显著提高分析灵敏度和测试效率。例如，以732型阳离子交换树脂为显色载体，以邻二氮菲(pHen)为显色剂，直接测定吸附在树脂上的有色络合物——Fe(pHen)2+的吸光度。用此法可以很好的测定水中和火腿肠中的微量铁，其优点是提高了测定铁的选择性，具有比原子吸收法更高的灵敏度和稳定性。但是，操作比较繁琐，设备比较昂贵。（3）导数分光光度法导数光谱从强干扰中检出信号，能分辨重叠峰，消除背景干扰，一阶导数可消除线性干扰，导数可以消除一个抛物线干扰，n阶导数能直接消除n次吸收干扰。导数光谱的这一性质，使其在多元素同时测定时不用分离也能有极好的选择性和灵敏度，例如用5-Br-PADAP显色，以一阶导数光谱同时测定铁和铜，其结果令人满意。（4）分离富集分光光度法在大量干扰离子存在下，根据分离富集原理分离干扰离子富集铁，如利用羧基葡聚糖凝胶(SDG)分离干扰离子富集铁，在PH=3.5-11的HAc-NaAc缓冲溶液中，铁(Ⅱ)与5-Br-PAN-S形成有色络合物，在波长740nm处的表观摩尔吸光系数为1.19×104L·mol-1·cm-1，铁含量在0-3.2μg/mL范围内符合比耳定律，通过SDG的分离富集，使其选择性显著提高，同时使测定的检测限下降（5）化学计量学分光光度法化学计量学分光光度法可以在多组分的分析中充分发挥作用，如利用多元线性回归法同时测定人发中的铁、锌、铜，用偏小二乘法同时测定铁、铜、锰、锌，卡尔曼滤波法同时测定铁、铜、镍。其它测定微量铁的方法还有原子吸收光度法、激光光度法等。但是由于操作比较繁琐，设备比较昂贵，只能在个别领域小范围内使用。1.3土壤中铁的提取方法进展采用分光光度法测定土壤的铁，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和提取剂主要有以下几种：HCl提取法、常规方法、M3法和ASI法，偏提取、DTPA浸提、草酸-草酸铵浸提法、羟胺浸提法、Tessier连续提取法以及DTA、试钛灵和乙酰乙脂等作为提取液浸提法等。提取剂的选择应满足以下要求:对土壤中目标组分有较高的选择性；对其它组分的分解应尽可能微小；提取出的痕量元素尽可能不产生再吸附；便于测定。1.3.1.草酸-草酸铵浸提法鲁如坤[8]提出了草酸-草酸铵浸提法，是目前最普遍运用的浸提方法。1.3.2羟胺浸提法迟光宇[9]等人采用羟胺浸提-可见分光光度法测定了土壤无定形铁。与草酸-草酸铵浸提法相比，羟胺浸提法排除磁性铁矿物的干扰，克服了原方法实验结果偏高的缺点。该法相对标准偏差RSD<2.0%，回收率为97.5%-101.5%，实验的精密度稍好于草酸-草酸铵法。1.3.3Tessier连续提取法地里拜尔·苏里坦[10]以乌鲁木齐雅马里克山的土壤为研究对象，采用Tessier连续提取法对土壤铁、锰各种化学形态进行浸提。1.3.4HCl提取法金茜[11]等人稀HCl溶液提取土壤中有效态Cu、Zn、Fe和Mn，采用原子吸收光谱法测定其含量。样品加标回收率为93.0%—102.4%，相对标准偏差小于5.0%。该方法简便、快速、灵敏度高、检出限低、干扰小，结果令人满意。1.3.5其它提取方法喻华[12]等利用常规方法、M3法和ASI法提取测定重庆农业土壤中有效微量元铜、锌、铁、锰的含量，经相关分析得出:M3法提取的有效铜、锌、铁与常规方法测定值呈极显著相关，常规方法(HCl/DTPA)、Mehlich1(简称M1)法、Mehlich3(简称M3)法ASI(国际农化服务中心AgroServicesInternationalInc1简称ASI)法等.常规方法的提取测定结果虽然与作物的相关性较好，但提取剂需按土壤pH值进行区分。M3浸提剂1982年美国北卡罗莱那州立大学Mehlich根据美国的具体实际提出的一种适合于中性和酸土壤的联合提取剂，可同时提取P，K，Ca，Mg，Cu，Mn，Zn等多种元素。M3法为酸性提取剂，而ASI法是弱碱性提取剂。Chao[13]、Hall[14]等对偏提取技术、形态的划分及测定方法作了较全面的总结和比较，为后来元素形态的提取及分析测试技术的发展打下了基础。姜勇[15]等用DTPA浸提蔬菜中的铁锰铜锌，效果很好。也曾有人用EDTA、试钛灵和乙酰乙脂等作为提取液，但这些方法后来也被证明选择性差。2实验部分2.1主要试剂和仪器仪器：WFJ7200型可见分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司；DGF3006电热鼓风干燥箱，上海建恒仪器有限公司生产；KQ2200DE数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司生产；PHS-3B型精密pH计(上海雷磁仪器厂)；FC204电子天平，上海精科天平厂；0.45μm滤膜；试剂：邻菲啰啉溶液(0.25%)；100g/L的盐酸羟铵溶液；0.01、0.1、1和2mol/L高氯酸溶液。其他试剂均为分析纯，实验用水均为二次蒸馏水。玻璃器皿均用1+1硝酸浸泡24h后，用二次蒸馏水洗涤后使用。2.2实验步骤 2.2.1标准溶液的制备准确称取FeSO4·(NH4)2·SO4·6H2O0.0441g，FeNH4(SO4)2·12H2O0.0543g分别于烧杯中，用蒸馏水定容至50mL，得Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的标准溶液均为2.25×10-3mol/L。2.2.2Fe（Ⅱ）的测定和Fe（Ⅲ）的测定（1）在25mL比色管中，依次加入1mL2.25×10-3mol/LFe(Ⅱ)、4mL0.25%邻菲啰啉，用1mol/L高氯酸定容并摇匀，以试剂空白为参比，在510nm处测定吸光度；（2）在25mL比色管中，依次加入0.5mL2.25×10-3mol/LFe(Ⅲ)、4mL0.25%邻菲啰啉、2mL100g/L的盐酸羟铵，用1mol/L高氯酸定容并摇匀，在510nm处测定全铁的吸光度。通过差减法计算两种形态铁的含量。3结果与讨论3.1Fe(Ⅱ)提取条件的优化3.1.1提取剂种类的选择称取正常的果树上层土20g于7个100mL烧杯中，依次加入下列体系溶液50mL后超声2h，静止3h。取上层清液用0.45μm滤膜过滤。移取5mL按实验方法显色，以1mol/L的高氯酸溶液作为参比，结果如表1所示：表1不同提取剂提取效果的比较提取剂蒸馏水硫酸/mol·L-1盐酸/mol·L-1醋酸与醋酸钠缓冲溶液体系醋酸钠缓冲体系+邻菲啰啉/0.25%高氯酸/1mol·L-1mol/L高氯酸+邻菲啰啉/0.25%吸光度0.0040.0040.0030.1850.0150.2440.011由实验结果得出，与传统的提取剂相比，以1mol/L高氯酸溶液提取土壤中Fe(Ⅱ)，并在高氯酸环境(pH≈0)中测得Fe(Ⅱ)-邻菲啰啉配合物的吸光度最灵敏。实验现象表明，以含有邻菲啰啉的醋酸及醋酸钠缓冲液和1mol/L高氯酸溶液提取时，提取液的颜色很淡。3.1.2高氯酸提取剂用量的选择称取正常的果树上层土20g于100mL烧杯中，依次加入浓度为0.01、0.1、1、2mol/L的高氯酸溶液50mL后超声2h，静止3h。取上层清液用0.45μm滤膜过滤。移取5mL按实验方法显色，以相应提取剂浓度高氯酸溶液作为空白，以蒸馏水为参比，测其吸光度如表2:表2高氯酸浓度对吸光度的影响高氯酸/mol·L-10.010.112样品-空白吸光度A0.000.0030.2420.152由测定结果所示，高氯酸浓度为1mol·L-1时所测定的吸光度值最大。3.2实验条件的选择3.2.1最优波长的选择于25mL具塞比色管中，加入等体积(0.5mL)Fe(Ⅱ)及Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)混合标准溶液，再加入4mL0.25%邻菲啰啉，分别在1mol/L高氯酸体系中和HAc-NaAc缓冲体系中显色，以试剂空白为参比。在470-530nm范围扫描，所测得吸光度结果图2表明：在1mol/L高氯酸体系中对光的吸收峰形、最大吸收峰(510nm)的强度与在HAc-NaAc缓冲体系均一致，同时Fe(Ⅲ)与邻菲啰啉形成的配合物在波长为510nm处几乎没有吸收。且其显色反应的灵敏度等于在HAc-NaAc缓冲体系的灵敏度。图2不同体系下吸光度曲线3.2.2邻菲啰啉用量对显色反应的影响称取正常的果树上层土20g于100mL烧杯中，加入50mL1mol/L高氯酸溶液放置0.5h后，超声2h，静止3h。取上层清液用0.45μm滤膜过滤。移取5mL按下列实验方法显色，以蒸馏水为参比，结果如下:表3邻菲啰啉用量对吸光度的影响体积V/mL00.512345吸光度A00.2030.2350.2370.2380.2420.239由图可知：邻菲啰啉用量在1—5mL时变化不大，并且在V=4mL时吸光度为最大值。3.2.3反应时间对显色反应的影响移取0.5mL的Fe(Ⅱ)标准溶液和移取生长情况较好的苹果树的上层、下层提取液各5mL，于三支25mL的比色管中，加4mL邻菲啰啉，用1mol/L高氯酸稀释至25mL，每隔5min平行测定3个样品及空白值，结果如表4所示表4反应时间对显色反应的影响时间051015202530标准溶液的A0.3520.3450.3420.3450.3320.3120.296上层提取液的A0.2510.2460.2450.2350.2230.2010.128中层提取液的A0.1520.1530.1550.1580.1430.1230.093系列1标准铁溶液系列2上层土样提取液系列3中层土样提取液图4反应时间对显色反应的影响由结果可以看出：标准铁溶液和中层土壤提取液显色的吸光度随时间变化较慢，而上层土壤提取液显色的吸光度则随时间的变化较快。但3种样品显色时间在10min以内时，显色均较为稳定，所以，实验选择显色10min中内测定吸光度。3.3实际样品分析3.3.1样品的预处理土壤样品在电热鼓风干燥箱风干后，研磨过160目筛。称取20.00g于100mL烧杯中，加入50mL1mol/L高氯酸溶液放置0.5h后，超声2h，静止3h。取上层清液用0.45μm滤膜过滤。3.3.2加标回收试验所得结果如表5所示：表5样品的回收率和精密度样品含量/μg加入量/μg测得量/μg回收率/%RSD/%1183.181260.001434.8299.22.43249.51500.00525.9894.92.0135.4050.0054.2397.52.11由表5可知:土壤中Fe(Ⅱ)利用1mol/L高氯酸提取和在该体系下测定，测定的精密度和回收率都获得了满意的结果。3.3.3不同土壤中形态铁的测定移取5mL样品加4mL邻菲啰啉溶液，用1mol/L，高氯酸溶液稀释至10mL，在510nm处测定吸光度计算样品中的Fe(Ⅱ)。移取0.5mL样品加4mL邻菲啰啉溶液，再加2mL盐酸羟铵溶液，用1mol/L高氯酸溶液稀释至100mL，在510nm处测定吸光度计算样品中的全铁。样品分析结果如表6所示：表6不同土壤中形态铁的测定土壤样品PHFe（=2\*ROMANII）/μg·g-1Fe（=2\*ROMANII）总/μg·g-1Fe（=3\*ROMANIII）/μg·g-1正常果树上层土7.4331.243662.794361.554中层土7.747.025723.014716.124有病果树上层土8.1614.165380.978366.982中层土8.0812.324551.984539.653由表6分析可知，正常果树下土壤近中性，其相应上层土壤层中Fe(Ⅱ)含量31μg/g，满足无失绿病2-32μg/g[16，17]的要求。有小叶病及失绿的树下土壤近弱碱性，其相应上层土壤层中Fe(Ⅱ)含量14μg/g远远小于正常值。同时由实验表明，植物生长所需有效无机离子土壤上层远大于中层。4结论本文提出了在1mol/L高氯酸体系下，Fe(Ⅱ)与邻菲啰啉显色反应(ε510=1.1×104L/(mol·cm)的分光光度法。建立了一种新的提取和测定土壤中微量铁的新方法。具有快速、灵敏、提取与测定体系一致的优点。新建立的方法与传统的方法相比，实现了提取体系和测定体系的一致性，且在数据的准确度和精密度方面均较好，结果令人满意。但是由于时间的关系，对下层土壤并未作处理分析，可以在以后的实验中继续本次实验。参考文献胡一民.花卉门诊[M],安徽.:26:29涂常青.分光光度法连续测定土壤中铁和钛的研究[J].安徽农业科学,2008,36(14):5962-5963.章艺.土壤中的铁及植物铁胁迫研究进展[J].浙江农业学报,2004,16（2）：110-114刘二保.铁形态分析