METODO 37
DETERMINAZIONE DI FERRO, MANGANESE, ZINCO E
RAME ASSIMILABILI (METODO LINDSAY E NORWELL)
1. Oggetto e campo di applicazione
1.1. Descrizione di un metodo per la determinazione di ferro,
manganese, zinco e rame "assimilabili".
1.2. Il metodo e' applicabile a tutti i terreni con pH in acqua
superiore a 6,5 (cfr. metodo 7).
2. Principio
Il metodo prevede l'estrazione dei metalli mediante una soluzione,
tamponata a pH = 7,3, a base di DTPA (acido
dietilentriamminopentacetico), calcio cloruro e trietanolammina. La
determinazione dei cationi estratti viene effettuata per via
spettrofotometrica in assorbimento atomico.
3. Reagenti
Nel corso dell'analisi utilizzare acqua distillata o di purezza
equivalente e reagenti di qualita' analitica riconosciuta.
3.1. Acido cloridrico, HCl, soluzione 1:1 (v/v): diluire 500 ml di
HCl al 37% (rho = 1,186) con 500 ml di acqua.
3.2. Soluzione estraente (DTPA 0,005 mol/l, calcio cloruro 0,01
mol/l, trietanolammina 0,1 mol/l): sciogliere 14,92 g di
trietanolammina, N(CH2OHCH2)3, in 900 ml di acqua in becher da 1000
ml. Addizionare 1,97 g di acido dietilentriamminopentacetico, DTPA, e
1,47 g di calcio cloruro, CaCl2 per 2H2O, e solubilizzare. Portare il
pH della soluzione esattamente a 7,3 piu' o meno 0,05 con HCl (3.1).
Travasare quantitativamente in un matraccio tarato da 1000 ml e
portare a volume con acqua. Tappare ed omogeneizzare.
3.3. Soluzione estraente per la preparazione degli standard:
sciogliere 29,84 g di trietanolammina, N(CH2OHCH2)3, in 900 ml di
acqua in becher da 1000 ml. Addizionare 3,94 g di acido
dietilentriamminopentacetico, DTPA, e 2,94 g di calcio cloruro, CaCl2
per 2H2O, e solubilizzare. Portare il pH della soluzione esattamente
a 7,3 piu' o meno 0,05 con HCl (3.1). Travasare quantitativamente in
un matraccio tarato da 1000 ml e portare a volume con acqua. Tappare
ed omogeneizzare.
3.4. Acido nitrico, HNO3, soluzione 10 ml/l: diluire 10 ml di HNO3 al
65% (rho = 1,40) in un matraccio tarato da 1000 ml con acqua fino a
volume.
3.5. Acido nitrico, HNO3, soluzione 1:1: diluire 500 ml di HNO3 al
65% (rho = 1,40) con 500 ml di acqua.
3.6. Acido cloridrico, HCl, soluzione 10 ml/l: diluire 10 ml di HCl
al 37% (rho = 1,186) in un matraccio tarato da 1000 ml con acqua fino
a volume.
3.7. Ferro, soluzione standard madre a 1000 mg/l di Fe: pesare 1,0000
g di filo di ferro purissimo per spettrografia e porlo in un becher
da 250 ml. Addizionare lentamente 50 ml di HNO3 (3.5) e coprire con
un vetro da orologio. Far reagire a temperatura ambiente per 30
minuti e porre quindi il becher a bagnomaria per un'ora.
Successivamente scaldare su piastra fino a dissoluzione completa del
metallo. Travasare quantitativamente in un matraccio tarato da 1000
ml e portare a volume con acqua. Tappare ed omogeneizzare.
3.8. Manganese, soluzione standard madre a 1000 mg/l di Mn: pesare
1,0000 g di manganese metallico purissimo per spettrografia e porlo
in un becher da 250 ml. Addizionare lentamente HNO3 (3.5) nella minor
quantita' possibile per solubilizzare il manganese e coprire con un
vetro da orologio. Lasciar reagire a temperatura ambiente fino a
completa dissoluzione del metallo. Travasare quantitativamente in un
matraccio tarato da 1000 ml e portare a volume con HCl (3.6). Tappare
ed omogeneizzare.
3.9. Zinco, soluzione standard madre a 1000 mg/l di Zn: pesare 1,0000
g di zinco metallico purissimo per spettrografia e porlo in un becher
da 250 ml. Addizionare lentamente HCl (3.1) nella minor quantita'
possibile per solubilizzare lo zinco e coprire con un vetro da
orologio. Lasciar reagire a temperatura ambiente fino a completa
dissoluzione del metallo. Travasare quantitativamente in un matraccio
tarato da 1000 ml e portare a volume con HCl (3.6). Tappare ed
omogeneizzare.
3.10. Rame, soluzione standard a 1000 mg/l di Cu: pesare 1,0000 g di
filo di rame metallico purissimo per spettrografia e porlo in un
becher da 250 ml. Addizionare lentamente HNO3 (3.5) nella minor
quantita' possibile per solubilizzare il reme e coprire con un vetro
da orologio. Lasciar reagire a temperatura ambiente fino a completa
dissoluzione del metallo. Travasare quantitativamente in un matraccio
tarato da 1000 ml e portare a volume con HNO3 (3.4). Tappare ed
omogeneizzare.
3.11. Soluzione standard intermedia a 100 mg/l di ferro e manganese:
dalle soluzioni 3.7 e 3.8 prelevare esattamente 100 ml di ciascuno
standard trasferendo le aliquote in un matraccio tarato da 1000 ml.
Portare a volume con acqua, tappare ed omogeneizzare.
3.12. Soluzione standard intermedia a 100 mg/l di zinco e rame:
dalle soluzioni 3.9 e 3.10 prelevare esattamente 100 ml di ciascuno
standard trasferendo le aliquote in un matraccio tarato da 1000 ml.
Portare a volume con acqua, tappare ed omogeneizzare.
Quantita' da prelevare, ml
Soluzione 3.11 10,0 25 50 75 100 125
Soluzione 3.12 2,5 5 10 25 50 75
Concentrazioni raggiunte, mg/l
Ferro 2,0 5 10 15 20 25
Manganese 2,0 5 10 15 20 25
Zinco 0,5 1 2 5 10 15
Rame 0,5 1 2 5 10 15
Tabella 37.1. Soluzioni standard di lavoro.
3.13. Soluzioni standard di lavoro: dalle soluzioni 3.11 e 3.12
prelevare con buretta di precisione le aliquote indicate in tabella
37.1, ponendole in matracci tarati da 500 ml. Addizionare a ciascun
matraccio 250 ml di soluzione 3.3 e portare a volume con acqua.
Tappare ed omogeneizzare. Le soluzioni cosi' ottenute hanno le
concentrazioni indicate in tabella 37.1.
4. Apparecchiatura
Corrente attrezzatura da laboratorio e in particolare:
4.1. Agitatori rotanti a 40 giri al minuto o agitatori oscillanti da
120 a 140 cicli al minuto.
4.2. Spettrofotometro ad assorbimento atomico con eventuale fornetto
a grafite.
4.3. Filtri esenti da metalli del tipo Whatman 42.
5. Procedimento
5.1. Preparazione del campione per l'analisi
Preparare il campione come descritto nel metodo 2, setacciato a 2 mm.
5.2. Presa del campione
Pesare 50 g di terreno porli in un matraccio o in una beuta da 250
ml.
5.3. Estrazione
Aggiungere al terreno 100 ml di soluzione estraente (3.2), agitare in
agitatore per 120 minuti e filtrare in contenitori di plastica muniti
di tappo.
5.4. Curva di taratura
5.4.1. Preparare la curva di taratura allo spettrofotometro in
assorbimento atomico con acetilene come combustibile, aria come
comburente e le seguenti lunghezze d'onda:
Ferro 284,3 nm
Manganese 279,5 nm
Zinco 213,9 nm
Rame 324,8 nm
5.4.2. Definire per lo strumento in dotazione condizioni tali da
rispettare la proporzionalita' tra l'assorbanza e la concentrazione
delle soluzioni standard di cui al punto 3.13.
5.4.3. Predisporre sullo strumento la lampada specifica per
l'elemento da dosare selezionando la lunghezza d'onda riportata in
5.4.1. Azzerare lo spettrofotometro usando come bianco la soluzione
3.2.
5.4.4. Rilevare di seguito le assorbanze delle soluzioni standard di
cui al punto 3.13 e costruire la curva di taratura riportando su
carta millimetrata in ordinata le assorbanze e in ascissa le relative
concentrazioni.
5.5. Dosaggio
5.5.1. Rilevare di seguito le assorbanze delle soluzioni campione
dopo aver effettuato, se necessario, le eventuali diluizioni e
utilizzando come bianco la soluzione estraente (3.2).
5.5.2. Riportare i valori trovati di assorbanza sulla curva di
taratura e leggere i corrispondenti valori di concentrazione.
6. Espressione dei risultati
6.1. I contenuti in ferro, manganese, zinco e rame assimilabili si
esprimono in mg/kg, con il seguente numero di cifre decimali:
- due, se la concentrazione e' inferiore a 2 mg/kg;
- una, se la concentrazione e' compresa tra 2 e 20 mg/kg;
- nessuna, se la concentrazione e' superiore a 20 mg/kg.
6.2. Effettuare i calcoli utilizzando la seguente espressione:
A per V
C = 1000 ----------
P
dove:
C e' la concentrazione del metallo nel terreno, espressa in mg/kg;
A e' la concentrazione del metallo, espressa in mg/l, ricavata dalla
curva di taratura;
V e' il volume della soluzione estraente, espresso in litri;
P e' la massa del terreno sottoposto ad analisi, in grammi.