【摘 要】 金合金首飾中不可避免地存在著焊點(diǎn),火試金法作為金含量檢測(cè)的仲裁方法,樣品前處理是火試金法非常關(guān)鍵的一部分。本文通過采用不同的樣品前處理方法,分析其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,總結(jié)了這幾種樣品前處理方法的利弊。
【關(guān)鍵詞】 火試金法 前處理方法 金含量
【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2014.15.004
作為貴金屬純度檢驗(yàn)通常使用的標(biāo)準(zhǔn)GB/T18043-2013《首飾 貴金屬含量的測(cè)定 X射線熒光光譜法》中規(guī)定的方法存在太多的局限性,雖然該方法能夠保證樣品的完好無損,但是面對(duì)黃金純度爭(zhēng)議的問題,該方法無法作為一種可以斷定是非的有效方法,因此標(biāo)準(zhǔn)GB/T9288-2006《金合金首飾 金含量的測(cè)定 灰吹法(火試金法)》作為GB11887-2012《首飾 貴金屬純度的規(guī)定及命名方法》規(guī)定的仲裁方法,成為解決黃金含量爭(zhēng)議的最常用方法。
在解決爭(zhēng)議的過程中,每一個(gè)環(huán)節(jié)都是值得關(guān)注和重視的,每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能改變最終的結(jié)論。同樣,在解決黃金純度爭(zhēng)議的過程中,樣品的處置過程、實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理過程都可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,甚至?xí)淖冏罱K的結(jié)論。
標(biāo)準(zhǔn)GB/T9288-2006《金合金首飾 金含量的測(cè)定 灰吹法(火試金法)》中只是規(guī)定了實(shí)驗(yàn)的過程,而沒有對(duì)樣品的前處理這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)做出要求。如果樣品是戒指、手鐲等,樣品的前處理對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響固然有限,但是如是項(xiàng)鏈、手鏈等焊點(diǎn)較多的樣品,取樣位置、取樣量等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著無可估量的影響。
本文針對(duì)這些問題對(duì)實(shí)驗(yàn)室常用的樣品前處理方法進(jìn)行比較、分析,希望能夠找到最佳的前處理方法,降低人為因素、樣品不均勻性等一些主客觀因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
電子天平:精度0.01mg;
電子天平:精度0.1mg;
壓片機(jī):能夠壓到0.1mm厚的薄片;
陶瓷電阻馬弗爐:0~1400℃;
粉碎機(jī):篩孔直徑為1mm。
2 樣品
一條橢球形的黃金項(xiàng)鏈(見圖1),將樣品截成三段,分別采用三種處理方法將樣品處理成碎片。
剪碎法是將樣品隨機(jī)剪成長(zhǎng)條形樣品(見圖2);壓片剪碎法是用壓片機(jī)將樣品壓成0.1mm~0.2mm厚的薄片,然后剪成2mm左右的碎片(見圖3);粉碎法是將樣品壓成0.1mm~0.2mm厚的薄片,剪成5mm大小的金片,經(jīng)液氮冷卻后,用粉碎機(jī)將樣品粉碎成顆粒(見圖4)。因?yàn)闃悠贩鬯楹?,顆粒大小不一,筆者通過60目和100目篩子將粉碎后的樣品顆粒分成三個(gè)粒度,以方便觀察不同粒度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
實(shí)驗(yàn)過程中筆者發(fā)現(xiàn)最小粒度的樣品中含有一定量的雜質(zhì),對(duì)結(jié)果產(chǎn)生較大的影響,因此該部分的結(jié)果不進(jìn)行比較和分析。
3 實(shí)驗(yàn)
(1)將每種處理方法的樣品分別精確稱量18份,每份250.00mg左右,放入6.0g~7.5g的純鉛?。兌葹?9.99%以上)中,同時(shí)放入530.0mg左右的純銀(純度為99.99%以上),將包有樣品和純銀的鉛薄卷成卷,并做好標(biāo)記。
(2)精確稱取與樣品數(shù)量相等的金標(biāo)準(zhǔn)樣品(純度為99.99%以上),每份為250.00mg左右,放入6.0g~7.5g的純鉛薄(純度為99.99%以上)中,同時(shí)放入530.0mg左右的純銀(純度為99.99%以上),將包有標(biāo)準(zhǔn)樣品和純銀的鉛薄卷成卷,并做好標(biāo)記。
(3)將灰皿放入電阻爐中,將電源接通。爐溫升到980℃時(shí),切斷電源,打開爐門,按已排好的順序?qū)?biāo)樣和試樣放入灰皿中,接通電源,使?fàn)t溫保持在980℃左右,60min后切斷電源。等爐溫降至700℃時(shí),將樣品從灰皿中取出,軋成0.15mm~0.20mm左右的薄片,并卷成金卷。
(4)將預(yù)熱90℃~95℃的硝酸(1:1)100mL~150mL倒入盛有金卷的燒杯中,加熱45分鐘左右用60℃~80℃的熱水洗滌3~5次。再將預(yù)熱90℃~95℃的硝酸(2:1)100mL~150mL倒入盛有金卷的燒杯中,加熱40分鐘后將酸液倒出,用熱水洗滌3~5次。將金卷轉(zhuǎn)移到瓷坩堝內(nèi),干燥,灼燒成金黃色,冷卻,稱重,并計(jì)算結(jié)果。
4 結(jié)果分析
通過結(jié)果分析(見表1),無論是哪種前處理方法,大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果平均值基本一致,但是通過結(jié)果分析圖表中的結(jié)果分散圖可以看出不同前處理方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分散圖形是不同:剪碎法的結(jié)果相對(duì)比較分散,各個(gè)樣品結(jié)果相差較大;壓片剪碎法的結(jié)果相對(duì)均勻分布;粉碎法的結(jié)果相對(duì)比較集中,而且無論是粗粒還是中粒結(jié)果分散情況比較一致,而且結(jié)果差異在合理范圍內(nèi)。
5 結(jié)束語
通過比較,我們不難看出,三種前處理方法在大量數(shù)據(jù)面前都是適用的方法,但是三種方法各有利弊。
(1)剪碎法處理起來相對(duì)比較容易,引進(jìn)雜質(zhì)的可能性最小,但是由于樣品的原始狀態(tài)在稱量樣品的過程很容易辨別出來,那么實(shí)驗(yàn)人員很容易控制檢驗(yàn)結(jié)果,對(duì)檢驗(yàn)的公正性造成一定的威脅,給一些非法分子以可乘之機(jī)。
(2)壓片剪碎法可以有效遏制剪碎法的弊端,但是剪碎粒度對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果也有一定的影響,如果壓片較厚,而且剪碎粒度較大,稱量的樣品粒數(shù)較少,取樣點(diǎn)會(huì)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果有較大影響。
另外通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),根據(jù)碎片的顏色可以大致分辨是否還有焊料,這種情況對(duì)檢驗(yàn)也可能造成一定影響。
(3)粉碎法過程比較麻煩,并且能夠引進(jìn)部分雜質(zhì),但是雜質(zhì)的顆粒較小,通過篩選可以有效地將雜質(zhì)除去。粉碎法的結(jié)果比較集中在平均值周圍,對(duì)于小數(shù)量的取樣實(shí)驗(yàn)而言,粉碎法的結(jié)果更能靠近真實(shí)值。
通過這次實(shí)驗(yàn)感覺到,現(xiàn)有的GB/T9288-2006《金合金首飾 金含量的測(cè)定 灰吹法(火試金法)》在分析金合金首飾的實(shí)驗(yàn)中取樣數(shù)量少,對(duì)于手鐲、戒指等沒有或含有較少焊點(diǎn)的首飾而言還可以,但是對(duì)于項(xiàng)鏈、手鏈等焊點(diǎn)較多的首飾,實(shí)驗(yàn)結(jié)果波動(dòng)較大。
在此,筆者建議將GB/T9288-2006《金合金首飾 金含量的測(cè)定 灰吹法(火試金法)》實(shí)驗(yàn)的平行樣品數(shù)量增加至6個(gè),這樣能夠更好地回避樣品不均勻性所帶來的影響。希望本文能夠起到拋磚引玉的作用,使首飾貴金屬化學(xué)分析行業(yè)能夠充分重視樣品前處理過程對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,集思廣益找到一種既方便又能更好回避樣品不均勻所帶來的影響的前處理方法。
參考文獻(xiàn)
【1】 GB/T9288-2006《金合金首飾 金含量的測(cè)定 灰吹法(火試金法)》
【2】 GB/T18043-2013《首飾 貴金屬含量的測(cè)定 X射線熒光光譜法》
【3】 GB11887-2012《首飾 貴金屬純度的規(guī)定及命名方法》
作者簡(jiǎn)介
宋毅,工程師,無機(jī)非金屬材料專業(yè),主要從事珠寶檢驗(yàn)工作。
(責(zé)任編輯:張曉明)