GB/T 50123-2019土工游离氧化铁试验

57 游离氧化铁试验

57.1  一 般 规 定

57.1.1      土样为各类土。

57.1.2      本试验用于测定土中游离氧化铁的总量(米拉· 杰克逊法)和无定形游离氧化铁的含量(达姆试剂法),二者相减可得结晶质游离氧化铁。

57.2  仪器设备和试剂

57.2.1      本试验使用的仪器设备应符合下列规定：

1    离心机(转速为3000r/min～4000r/min),50mL离心管；

2    分析天平：称量200g, 分度值0.0001g;

3    可见光分光光度计；

4    水浴锅(附温度控制器);

5    振荡器；

6    其他设备：容量瓶、移液管、量筒、100mL, 棕色广口瓶、100mL试剂瓶、0.25mm细筛。

57.2.2      本试验使用的试剂应符合下列规定：

1   连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄),化学纯；

2    氯化钠溶液：称取氯化钠58.45g 溶于纯水，稀释至1L, 氯 化钠溶液浓度为1mol·L^-1;

3    100g ·L^-1盐酸羟胺溶液：称取10g 化学纯盐酸羟胺溶于水中，移入100mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀，贮于棕色试剂瓶中；

4    1mol ·L^-1碳酸氢钠溶液：称取84.01g 碳酸氢钠(NaHCO₃,    化学纯)溶于水，移入1000mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀；

5   0.3mol ·L^-1柠檬酸钠溶液：称取104.4g 柠檬酸钠(Na₃C₆H₅O₇·H₂O,化学纯)溶于纯水，移入1000mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀；

6  醋酸-醋酸钠缓冲溶液：称取68g 醋酸钠(CH₃COONa·H₂O) 溶于500mL纯水中，加入28.8mL冰醋酸，用纯水稀释至1000mL;

7 铁标准储备溶液：称取0.7017g 硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O] 溶于纯水中，加浓硫酸5mL, 然后移入1000mL容量瓶中，用纯水稀释刻度，摇匀，此时溶液含铁100μg ·mL^-1;

8   铁标准溶液：将100μg ·mL^-1铁标准溶液稀释10倍成为10μg/mL的溶液液，供比色制标准曲线；

9    1.0g·L^-1邻菲罗啉：称取1.0g 邻菲罗啉(CnHSN₂ ·H₂O) 溶于1000mL, 纯水中(内含0.1mol·L^-1盐酸5mL);

10  达姆试剂(0.2mol·L^-1草酸铵缓冲液):称取62.1g 草酸铵、31.5g草酸溶于2500mL,纯水中，溶液pH值为3.2左右，必要时可用氨水或草酸调节。

57.3  操 作 步 骤

57.3.1      试样处理应按下列规定进行：

1    用分析天平称过0.25mm 筛的风干土样0.1g～0.5g (游离 氧化铁含量很低时要称0.5g～1.0g),放入50mL 离心管中，加入0.3mol·L^-1柠檬酸钠溶液20mL,lmol·L^-1碳酸氢钠溶液2.5mL;

2 将离心管在水浴锅上加热至80℃(不能超过此温度)后，加固体连二亚硫酸钠0.5g,不断搅拌15min, 然后再加氯化钠溶液 5mL, 取出冷却，用离心机分离，清液倒入250mL容量瓶中，如此反复处理至土样呈灰白色；

3 用 1mol·L^-1氯化钠溶液洗涤离心管内残渣2次～3次， 清液一并倒入250mL容量瓶中，定容待测游离氧化铁总量；

4 用分析天平称取1g～2g 土样，放入100mL 经过烘干的棕 色广口瓶中，用移液管或酸式滴定管加入0.2mol ·L^-1达姆试剂草酸氨缓冲溶液50mL,加塞振荡2h后，立即倒入离心管中离心机分离，将澄清液倒入烘干的100mL. 试剂瓶中待测无定形铁 之用。

57.3.2 铁的测定应按下列步骤进行：

1 分别吸取一定量的上述两种待测液至50mL容量瓶中，加 入100g ·L^-1盐酸羟胺1mL 摇匀放置10min, 加醋酸-醋酸钠缓冲 溶液5mL, 加入1.0g ·L^-1邻菲罗啉5mL, 摇匀，室温20℃时放置 1.5h, 使其充分显色。用纯水稀释至刻度后，摇匀，然后于520nm 波长处用1cm比色皿比色，测定其吸光度。

2 分别吸取10μg ·mL^-1铁标准溶液使用液0mL 、1mL、 3mL、5mL、7mL、9mL, 相应的含铁量为 Oμg、10μg、30μg、50μg、 70μg 、90μg,应按本标准第57.4.2条第1款的规定与待测液做同样处理显色，测定其对应的吸光度，然后以含铁量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。显色时间在室温下需24h,亦可在水浴锅上加热15min, 以加快显色过程。

57.4  计    算

57.4.1  游离氧化铁总量应按下式计算，计算结果表示到小数点 后一位，平行最大允许差值应为±1g ·kg^-1,     取算术平均值：

          (57.4.1)

式中：w(Fe₂O₃)——  游离氧化铁总量(g ·kg^-1);

                         F——按待测液的消光值在标准曲线上查得的铁含量(μg);

V_w——浸提液的总体积的数值(mL);

V_x1—— 吸取待测液的体积的数值(mL);

1.4297——Fe 与 Fe₂O₃的换算系数；

10^-3——将g 换算成 kg  的系数。

57.4.2  无定形游离氧化铁应按下式计算，计算结果表示到小数 点后一位，平行最大允许差值应为±1g·kg^⁻1, 取算术平均值。

       (57.4.2)

式中：F₁—— 标准曲线上查的得铁含量(μg);

V _w——达姆试剂浸提液的总体积(mL)。

57.4.3  结晶态游离氧化铁应按下式计算：

w(结晶态游离氧化铁)= w(Fe₂O₃)- w(无定形游离氧化铁)               (57.4.3)

57.4.4  本试验的记录格式应符合本标准附录 D 表 D.99 、表 D.100 的规定。