METODO 38 DETERMINAZIONE DI FERRO, MANGANESE, ZINCO E RAME ASSIMILABILI (METODO LAKANEN ED ERVIO) 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 terreni con pH in acqua non superiore a 6,5 (cfr. metodo 7). 2. Principio Il metodo prevede l'estrazione dei metalli dal terreno mediante una soluzione, tamponata a pH = 4,65, a base di EDTA (acido etilendiamminotetracetico) e ammonio acetato. 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. Ammonio idrossido, NH4OH, soluzione 1:10 (v/v): diluire 100 ml di ammonio idrossido al 30% (rho = 0,892) a 1000 ml con acqua. 3.2. Acido acetico, CH2CO2H, soluzione 1:10 (v/v): diluire 100 ml di acido acetico al 99% (rho = 1,05) a 1000 ml con acqua. 3.3. Soluzione estraente (EDTA 0,02 mol/l, CH3CO2NH4 0,5 mol/l): sciogliere 38,5 g di ammonio acetato in 500 ml di acqua in un becher da 1000 ml. Addizionare 25 ml di acido acetico al 99% e 5,845 g di EDTA e solubilizzare. Portare il pH della soluzione esattamente a 4,65 piu' o meno 0,05 mediante aggiunta di ammonio idrossido (3.1) o acido acetico (3.2). Travasare quantitativamente in un matraccio tarato da 1000 ml e portare a volume con acqua. Controllare il pH di tanto in tanto ed eventualmente aggiustarlo a 4,65 come sopra descritto. 3.4. Soluzione estraente per la preparazione degli standard: sciogliere 77 g di ammonio acetato, CH3COONH4, in 500 ml di acqua in un becher da 1000 ml. Addizionare 50 ml di acido acetico al 99% e 11,69 g di EDTA e solubilizzare. Portare il pH della soluzione esattamente a 4,65 piu' o meno 0,05 mediante aggiunta di ammonio idrossido (3.1) o acido acetico (3.2). Travasare quantitativamente in un matraccio tarato da 1000 ml e portare a volume con acqua. Tappare ed omogeneizzare. 3.5. Acido cloridrico, HCl, soluzione 1:1 (v/v): diluire 500 ml di HCl al 37% (rho = 1,186) con 500 ml di acqua. 3.6. 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. 3.7. Acido nitrico, HNO3, soluzione 1:1 (v/v): diluire 500 ml di HNO3 al 65% (rho = 1,40) con 500 ml di acqua. 3.8. 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. 3.9. 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 (3.7) 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. 3.10. 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 (3.7) 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 (3.8). Tappare ed omogeneizzare. 3.11. 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 (3.5) 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 (3.8). Tappare ed omogeneizzare. 3.12. Rame, soluzione standard madre 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 (3.7) nella minor quantita' possibile per solubilizzare il rame 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 (3.6). Tappare ed omogeneizzare. 3.13. Soluzione standard intermedia a 200 mg/l di ferro e manganese: dalle soluzioni 3.9 e 3.10 prelevare esattamente 200 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 3.13 25 50 100 125 150 Soluzione 3.14 5 10 25 50 75 Concentrazioni raggiunte, mg/l Ferro 10 20 40 50 60 Manganese 10 20 40 50 60 Zinco 1 2 5 10 15 Rame 1 2 5 10 15 Tabella 38.1. Soluzioni standard di lavoro. 3.14. Soluzione standard intermedia a 100 mg/l di zinco e rame: dalle soluzioni 3.11 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. 3.15. Soluzioni standard di lavoro: dalle soluzioni 3.13 e 3.14 prelevare con buretta di precisione le aliquote indicate in tabella 38.1, ponendole in matracci tarati da 500 ml. Addizionare a ciascun matraccio 250 ml di soluzione 3.4 e portare a volume con acqua. Tappare ed omogeneizzare. Le soluzioni cosi' ottenute hanno le concentrazioni indicate in tabella 38.1. 4. Apparecchiatura Corrente attrezzatura da laboratorio e in particolare: 4.1. Agitatori rotativi 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 20 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 (3.3), agitare in agitatore per 30 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 3.15. 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 3.3. 5.4.4. Rilevare di seguito le assorbanze delle soluzioni standard di cui al punto 3.15 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 (3.3). 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 V C = 1000 per ------ 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.