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鐵（含鐵、有效鐵）檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-30 04:01:42 更新時(shí)間：2025-07-29 04:01:42

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

鐵（含鐵、有效鐵）檢測(cè)概述

鐵元素在自然界廣泛存在，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)種植以及人體健康等領(lǐng)域的重要指標(biāo)。檢測(cè)中的“鐵”通常指總鐵含量，即樣品中各種形態(tài)鐵元素的總和；而“有效鐵”則特指在特定條件下（如模擬植物根際環(huán)境或消化吸收環(huán)境）能夠被溶解、釋放并被利用（如被植物吸收或生物體利用）的那部分鐵元素。準(zhǔn)確測(cè)定樣品中的總鐵和有效鐵含量，對(duì)于評(píng)估礦石品位、控制工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、診斷土壤肥力、評(píng)估環(huán)境重金屬污染狀況、保障食品安全及研究營(yíng)養(yǎng)健康等具有極其重要的意義。

檢測(cè)項(xiàng)目

主要的鐵檢測(cè)項(xiàng)目包括：
1. 總鐵含量 (Total Iron)： 指樣品中所有形態(tài)鐵元素（如Fe⁰, Fe²⁺, Fe³⁺及其化合物）的總量，是最基礎(chǔ)的檢測(cè)指標(biāo)。
2. 有效鐵含量 (Available Iron)： 指在特定提取劑和條件下，能夠被浸提或溶解出來(lái)的、被認(rèn)為對(duì)目標(biāo)生物（如植物）或過(guò)程（如生物有效性）具有潛在可利用性的鐵形態(tài)。其定義和測(cè)定方法通常與檢測(cè)目的密切相關(guān)（如土壤有效鐵、飼料有效鐵、食品中鐵的生物可給性）。
3. 鐵形態(tài)分析 (Iron Speciation)： 有時(shí)需要區(qū)分不同價(jià)態(tài)（Fe²⁺與Fe³⁺）或不同化學(xué)結(jié)合態(tài)（如可溶性鐵、絡(luò)合鐵、氧化物結(jié)合鐵等）的含量。

檢測(cè)儀器

根據(jù)檢測(cè)方法和精度要求，常用儀器包括：
1. 原子吸收光譜儀 (Atomic Absorption Spectrophotometer, AAS)： 尤其火焰原子吸收法(FAAS)和石墨爐原子吸收法(GFAAS)，是測(cè)定總鐵和有效鐵含量最常用的高靈敏度儀器之一。
2. 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer, ICP-OES)： 可同時(shí)快速測(cè)定多種元素，包括總鐵，靈敏度高，線(xiàn)性范圍寬。
3. 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer, ICP-MS)： 具有極高的靈敏度和極低的檢出限，適用于痕量、超痕量鐵分析及同位素分析。
4. 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) (UV-Vis Spectrophotometer)： 通過(guò)鐵離子與特定顯色劑（如鄰菲啰啉、磺基水楊酸）反應(yīng)生成有色絡(luò)合物，進(jìn)行比色測(cè)定。操作簡(jiǎn)便，成本較低，常用于有效鐵的測(cè)定（如土壤DTPA浸提-鄰菲啰啉比色法）。
5. 電位滴定儀 / 氧化還原滴定裝置： 用于測(cè)定鐵礦石中總鐵含量（如經(jīng)典的氯化亞錫-氯化汞-重鉻酸鉀滴定法，即SnCl₂-HgCl₂-K₂Cr₂O₇法）。
6. X射線(xiàn)熒光光譜儀 (X-Ray Fluorescence Spectrometer, XRF)： 適用于固體樣品（如礦石、合金）中總鐵的無(wú)損快速分析。

檢測(cè)方法

檢測(cè)方法的選擇取決于樣品基質(zhì)、待測(cè)項(xiàng)目（總鐵/有效鐵）和精度要求：
1. 總鐵測(cè)定方法：

濕化學(xué)法： 主要包括滴定法（如重鉻酸鉀滴定法，GB/T 6730.5）和分光光度法。需先將樣品完全消解（酸溶、堿熔或微波消解），將各種形態(tài)鐵轉(zhuǎn)化為可測(cè)定的離子態(tài)。
儀器分析法： AAS, ICP-OES, ICP-MS 是主流方法。樣品通常需要消解成溶液后進(jìn)樣。
無(wú)損分析法： XRF 可直接對(duì)固體樣品進(jìn)行測(cè)定。

2. 有效鐵測(cè)定方法：

浸提法： 核心是選擇合適的浸提劑模擬有效鐵的釋放環(huán)境。
- 土壤有效鐵： 常用 DTPA (pH 7.3) 浸提劑 (如 NY/T 890-2004, LY/T 1262-1999)，浸提液中的鐵通常用AAS或鄰菲啰啉比色法測(cè)定。
- 植物/飼料有效鐵： 可能采用鹽酸、稀酸或螯合劑浸提。
- 食品中鐵的生物可給性/生物有效性： 常采用體外模擬胃腸消化法（如PBET法），然后測(cè)定消化液中可溶態(tài)鐵含量（常用AAS或ICP-OES）。
測(cè)定浸提液： 浸提后得到的溶液，其鐵含量的測(cè)定方法與總鐵測(cè)定中的溶液法相同（AAS, ICP-OES, 分光光度法等）。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

鐵（含有效鐵）的檢測(cè)遵循嚴(yán)格的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性：
通用/總鐵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) (示例)：

GB/T 223 鋼鐵及合金化學(xué)分析方法 - 包含多個(gè)鐵的測(cè)定部分（如電位滴定、AAS等）。
GB/T 6730.5-2022 鐵礦石全鐵含量的測(cè)定三氯化鈦還原法。
GB/T 6730.65-2023 鐵礦石全鐵含量的測(cè)定自動(dòng)電位滴定法。
GB/T 14609-2023 糧油檢驗(yàn) 谷物及其制品中鐵、鈣、鋅、鈉、鉀、鎂、銅、錳的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。
GB 5009.90-2023 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鐵的測(cè)定 - 規(guī)定了AAS和ICP-MS等方法。
HJ 832-2023 水質(zhì) 可溶性陽(yáng)離子（Li⁺、Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）的測(cè)定離子色譜法 - 部分方法可擴(kuò)展。

有效鐵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) (示例)：

NY/T 890-2004 土壤有效態(tài)鋅、錳、鐵、銅含量的測(cè)定二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提法。
LY/T 1262-1999 森林土壤有效鐵的測(cè)定 (DTPA浸提-原子吸收分光光度法)。
GB/T 23739-2023 土壤質(zhì)量有效態(tài)鉛和鎘的測(cè)定石墨爐原子吸收法 - 方法原理類(lèi)似，部分標(biāo)準(zhǔn)會(huì)引用或規(guī)定有效鐵的浸提程序。
針對(duì)特定食品或飼料的有效鐵/生物利用率評(píng)估，常參考相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或研究文獻(xiàn)中建立的體外消化模型。

進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，務(wù)必根據(jù)樣品的具體類(lèi)型（如礦石、土壤、水、食品、飼料、生物組織等）和檢測(cè)目的（總鐵、有效鐵、形態(tài)），選擇適用且現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)方法，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的步驟進(jìn)行操作，包括樣品前處理（消解/浸提）、試劑配制、儀器校準(zhǔn)、測(cè)定和數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)。