錢藝丹

巴州產品質量檢驗所 新疆巴州 841000

通常來講，貴金屬主要指導電率、導熱率等相對較高，化學性質穩(wěn)定，電、磁、光相等獨特的金屬。可應用在材料、航天、電子多個領域當中。特別是電子領域當中，如芯片制造，要求銀的純度達到6N 級別，也就是純度在99．9999%。國內外針對純貴金屬相關產品以及檢測技術應用發(fā)布了對應標準。在技術發(fā)展過程，上述標準也日益完善，對于純貴金屬的檢測技術標準加以梳理，分析問題，有助于推動未來檢測技術的發(fā)展。

1 純貴金屬純度判斷方法

1.1 直接測定

顧名思義，直接測定法主要利用傳統(tǒng)形式的火試金、庫侖分析等方法進行純度測定。該方法的應用能夠實現金元素含量超過99．50%至99．95%金屬的檢測，但是，技術應用存在局限性，只能用于首飾檢測領域，難以應用在其他行業(yè)。

1.2 間接測定

間接測定法主要是對貴金屬內部雜質元素及其含量檢測的手段，從而間接求出貴金屬含量。通常而言，純貴金屬檢測標準當中，對于雜質元素的檢測要求在5-20 種之間，按照純貴金屬純度差異，雜質元素的檢測范圍量級也有不同差異，包括μg、ng、pg、fg等量級，同時，對于雜質元素總量以及單個元素分量的控制有嚴格要求[1]。

2 純貴金屬的純度檢測現狀

粉末狀的貴金屬，常利用濕法精煉這一工藝，可能導致部分碳、氧、氮等非金屬元素混入其中，以往純貴金屬的檢測標準對于上述元素限量不明確，導致金屬熔煉期間，可能產生過大損耗，導致檢測結果的公信力不足。為將此爭議問題解決，我國在2015 年對于金屬的產品標準當中，對于燒灼失量作出明確規(guī)定，并相繼頒發(fā)了GB/T1419-2015 和GB/T1421-2018 等檢測標準。

3 純貴金屬檢測技術的發(fā)展使和應用

3.1 發(fā)射光譜檢測技術

發(fā)射光譜檢測技術主要是分析純貴金屬原子的發(fā)射光譜，利用多種方式將試樣向電弧源、火花源的間隙當中引入。通常使用石墨電極孔盛裝試樣粉末，也可利用金屬棒作為電極，輔助控制和分析。使用直流電弧展開發(fā)射光譜分析具有高度靈敏性，因此在純貴金屬的檢測方面有廣泛應用。我國在20 世紀50-60 年代之間，對于純貴金屬產品以及分析等方面利用直流電弧的檢測技術。在冶金行業(yè)當中，使用直流電弧對于純貴金屬展開深度分析。無論是利用電弧發(fā)射光頻譜還是利用火花原子，檢測過程都需要使用粉末或者塊狀標樣的校準設備，純貴金屬的標樣在研制方面需要消耗較高成本和時間，檢測技術發(fā)展過程ICP-AES、ICP-MS、GD-MS 等技術逐漸被應用在檢測當中。但是，對比于上述先進的檢測技術，電弧、火花原子等發(fā)射光譜應用在難熔金屬釕Ru 和銥Ir 等純度檢測方面仍然具備優(yōu)勢。

3.2 吸收光譜和光度檢測技術

對于電弧、火花原子等發(fā)射光譜檢測技術，火焰原子吸收光譜以及紫外可見光光度檢測技術由于使用過程設備成本低，標準液的配制也相對容易，因此在純貴金屬的純度檢測方面得到了普遍應用。20 世紀80 年代，我國對于原子的吸收光譜以及光度分析相關標準進行發(fā)布，主要是針對單元素含量進行測定，在多元素的分析方面速度較慢，并且檢測效率低?；鹧嬖拥奈展庾V難以對于高熔點元素的質量進行測定。直到20 世紀90 年代，出現了電感耦合原子的發(fā)射光譜以及電感耦合等離子質譜等技術，由于上述技術的應用能夠實現對多個元素的同時測定，并且檢測出限較低，使得火焰吸收光譜以及紫外可見分光度的應用逐漸被取代。

3.3 ICP-AES 和ICP-MS 檢測技術

到二十世紀80 年代，電感耦合的等離子原子發(fā)射光譜簡稱“ICP-AES”由于檢出能力優(yōu)越，并且結果準確，線性范圍寬泛，能夠高效校正干擾等優(yōu)勢，在純貴金屬的檢測方面逐漸普及。之后出現的電感耦合離子體質譜，簡稱“ICP-MS”。和ICP-AES對比，此技術的檢出能力更具優(yōu)勢，可實現對超高純度金屬的檢測。但是，兩種檢測技術也存在著不同程度缺陷，即需要利用溶液進樣，就是應將貴金屬先制作成溶液，才能展開檢測，部分金屬像Ru、Rh 和Ir 等難以制備成液態(tài)，特別是Ru 和Ir 等金屬，因此限制了ICP-AES 和ICP-MS 技術在Ru 和Ir 等金屬方面的檢測。結合我國當前高純度金屬產品純度分析過程檢測標準的運用，能夠看出，存在檢測靈敏度這一問題，使得利用ICP-AES 技術只能檢測純度為99．95%的貴金屬，利用ICP-MS 技術只能檢測純度為99．999%的純貴金屬。還需注意，需將貴金屬在溶解期間存在的污染問題解決[2-3]。

3.4 X 熒光光譜儀的應用

X 熒光光譜儀下文簡稱“XRF”，其在貴金屬的檢測方面應用可實現對Au、Pt、Ni、Rh、Pd 等稀有金屬和貴金屬等元素檢測。在稀有金屬參與生產期間，對于其成分的檢測十分重要，能夠控制和降低稀有金屬或者貴重金屬損失量。以往檢測過程，通常使用火試金、試金石、硝酸以及吹灰等方法，對于貴金屬和稀有金屬具有破壞性和消耗性，而且檢測過程還具備危險性，制備樣品需要的時間較長。XRF 檢測的應用屬于非破壞性的檢測技術，檢測期間不必制備樣品，且檢測時間僅為幾秒，就能將待檢測的元素識別出來。能夠檢測固體、液體或者粉末物質當中金、鉑、銀等元素的存在，所需的固體樣品僅需0．5cm。利用XRF 展開貴金屬檢測，操作流程簡單，不會使檢測樣品造成損失，且分析速度較快，檢測精度較高。

4 結語

總之，隨著材料、電子、航空等領域發(fā)展，需要更多高純貴金屬應用在生產當中，我國對于純貴金屬檢測標準的制定日益完善，但是和國外發(fā)達國家對比，技術應用方面還存在差距，主要表現在檢測水平、精制工藝以及制造技術多個方面。故此，為提高純貴金屬產品和材料的制備水平以及檢測水平，需要持續(xù)研究純貴金屬的制備技術，和檢測技術相互補充應用。未來，逐漸將研究范圍拓寬至純貴金屬電、磁、光、力學等方面檢測技術以及標準的建立，不斷提高純貴金屬評價質量。