实际土壤中的无定形氧化铁,通常用酸性草酸铵提取的铁来表示,但该提取剂不能够完全提取与有机质结合的络合态铁,而会提取部分弱晶质氧化铁(如水铁矿)。
无定形氧化铁
结构中原子无规律排列、不产生Χ射线衍射谱的氧化铁。常以表示。
- 英文名称
- amorphous iron oxides
- 所属学科
- 农业资源与环境
称取土壤样品0.5克置于50毫升离心管中,按土液比为1:50反应,加入0.2摩/升酸性草酸铵溶液(pH为3.0~3.2)。在暗处震荡反应2小时,随后离心分离,溶液中的铁离子浓度通过邻菲罗啉比色法或电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定。原理是利用酸性草酸铵的络合作用和还原作用,使无定形氧化铁中的铁转变为可溶态的络合物。
酸性草酸铵除分离无定形氧化铁外,还可分离无定形氧化锰、无定形氧化铝和氧化硅。提取无定形氧化铁需在遮光条件下进行,因为曝光会导致一些弱晶质氧化铁的溶出。草酸铵提取剂之所以被广泛采用,其原因是:①对水合氧化铁、铝具有较好的选择性,对层状硅酸盐的溶蚀较轻。②草酸铵溶液所提取的铁量与连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠(DCB)提取的铁量之间无相关性,表明草酸铵提取液具有一定选择性。③草酸铵溶液提取的铁量与提取时间的曲线特征表明溶出物在质上的一致性。④游离氧化铁()与无定形氧化铁(
)的差值与残渣中针铁矿含量呈良好正相关。
此提取方法也有不足之处,如不能将全部络合态铁提出。有以下几方面原因造成此方法存在缺陷:①氧化铁胶体非常复杂,在一定的成土环境条件下,土壤中的氧化铁总存在无定形、弱结晶和晶质态等不同过渡形态。②氧化铁胶体的形成条件、状态和颗粒大小都会影响其溶解度。③土壤胶体中如存在低价铁离子时,会增加氧化铁在草酸中的溶解速率。
通常以无定形氧化铁与游离氧化铁的比值()作为氧化铁活化程度的指标:
无定形氧化铁是游离氧化铁中活性更高的一部分,在某种程度上可用来区分氧化铁活性的大小。它的含量和活性在一定程度上与矿物学类型及结晶度相关,也与氧化铁比表面积相关。例如,从土壤排水过程沉淀下来的含铁样品,无定形氧化铁含量为19%~48%(Fe%),比表面积为29~414米2/克,两者间呈极显著正相关。铁的活化度可用来鉴别灰化土的B层和判断某些成土环境对土壤发生的影响;同时也可用于反映有机质和水分对土壤性质的某些影响,以及解释水稻土结构体的抗还原能力的强弱。