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长江沉积物中Fe的化学相态分析结果

【摘要】:提取FePR-盐酸的铁,步骤如下:①用去离子水将上一步操作离心管中的残渣转移到聚四氟乙烯烧杯中;②将烧杯放在电热板上把水蒸干;③加入10 m L浓盐酸,在200℃的电热板上加热至沸腾;④沸腾后持续反应2 min以上;⑤冷却至室温后,将上层清液转移至已称重的小瓶,得到待测液B,残渣留作下一步分析;⑥用ICP-OES测定待测液B中铁的含量,得到FePR。

本书主要借鉴了Poulton和Raiswell(2002,2005)的研究方法,根据沉积物中的Fe 与可溶硫化物的反应性,分别定义了高活性Fe(Fe HR),低活性Fe(FePR)和不活性Fe(Fe U)三种化学相态,三种化学相态的总和即为总Fe(FeT)(具体描述见前言论述)。所有操作于2010年11月在同济大学海洋地质国家重点实验室完成,检测仪器为ICPOES(IRIS Advantage)和ICP-MS(PQ3,Thermo Elemental)。

具体实验方法如下,详细操作过程如下:

(1)样品烘干,研磨至小于200目左右。

(2)提取Fe HR-连二亚硫酸钠的铁,步骤如下:

①配制500 m L的p H=4.8的缓冲溶液。在500 m L 细口瓶中加入10 m L的冰醋酸(96%,MERK KGa A),称取29.4 g的柠檬酸钠(分析纯,国药),以去离子水稀释至500 m L;

②称取0.5 g连二亚硫酸钠(分析纯,上海展云化工有限公司)放入小烧杯中,加入10 m L刚刚配好的缓冲溶液,用玻璃棒搅拌;

③在50 m L离心管中加入0.1 g样品,再加入10 m L 连二亚硫酸钠缓冲溶液,充分搅拌分散。在2 h的提取过程中,将离心管放入25℃水浴锅震荡;

④经过2 h的反应之后,将离心管在离心机中以7 500转的速度离心10 min。将上层清液全部转移至预先称过质量的小瓶中,为待测液A。扣除空瓶的重量,计算出溶液的净重。溶液A 用ICP-OES测定,经换算得Fe HR

(3)提取FePR-盐酸的铁(热浓盐酸法),步骤如下:

①用去离子水将上一步操作离心管中的残渣转移到聚四氟乙烯烧杯中;

②将烧杯放在电热板上把水蒸干;

③加入10 m L浓盐酸(37%,MERK KGa A),在200℃的电热板上加热至沸腾;

④沸腾后持续反应2 min以上;

⑤冷却至室温后,将上层清液转移至已称重的小瓶,得到待测液B,残渣留作下一步分析;

⑥用ICP-OES测定待测液B中铁的含量,得到FePR

(4)Fe U-HF和HNO3完全消解提取的铁

①将上一步操作的残渣烘干,重新研磨,放入小坩埚中在600℃温度下灼烧2 h,去除有机质;

②冷却后,称取约30 mg 样品,向样品中加入1∶1 的HNO3约1 m L,纯HF约3 m L,密封后在电热板加热保温约7 d,期间多次用超声波振荡;

③7 d保温结束,用2%的HNO3稀释样品,并用ICP-OES测定溶液的铁的含量,得到FeU