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怎样检测黄金纯度与真假


百荣精密仪器全心致力于贵金属纯度检测技术的推广与应用,在黄金首饰检测领域做了大量的研究与探寻,为国内上千家珠宝银楼,首饰工厂,典当回收等领域的客户提供专业的检测仪器和检测技术,积累了丰富的实践检测经验和方法。结合当前黄金首饰的加工工艺及巿场现状,依据黄金首饰纯度的检测技术和方法,参考现行有效的国家标准、行业标准和各类期刊文献,对目前国内黄金首饰纯度的检测方法进行了总结和分析,以期建立和开发出更加完善的黄金首饰分析方法和风险管控体系。
 
一、国内标准方法概况
为了保证首饰的硬度、光泽度及美观程度等,黄金首饰的组成原料不是单一的纯金属,而是以黄金为主要材料的合金体。目前,中国首饰行业强制性标准08 11887-2008规定,黄金首饰按黄金纯度大致可分为9K、14K、18K、22K、足金和千足金等几种。对于各类首饰中金和其他组成元素的分析测试,目前国内均有相应的标准分析方法,主要包括国家标准、行业标准、地方标准等。这些分析方法为黄金首饰的公平交易以及相关部门的质量监督,提供了必要的技术支持。按照分析测试方法的原理和性质,可将这些方法大致划分为密度法、X射线法、火试金法、重量法、电感耦合等离子体原子发射光谱法等。

二、黄金首饰中贵金属测定方法
1 密度法
密度法原理是根据阿基米德原理测定样品在空气中的质量除以其体积得到被测样品的密度,再根据首饰中可能含有杂质元素的密度和黄金的密度计算出首饰中金的纯度,这是传统的密度法原理,目前最新的水比重测金仪(黄金K数测定仪)BR-300K将阿基米德原理与现在微电子技术相结合,采用德国进口传感器,通过对贵金属密度检测直接换算出贵金属纯度,可直接读取黄金K值、铂金PT值、密度值、纯度百分比等,目前已广泛应用于珠宝银楼、典当公司、贵金属回收加工、首饰厂原材料检测等领域。
具体测试方法如下:
 


①测试样品干燥状态下的重量(质量),按确定键记忆
 
 


②测试样品在水中重量(体积),按确定键,仪器自动显示样品K值或PT值,纯度%
 
数显水比重测金仪的优点为:无需计算,不需另外制作吊线等治具,分析速度快,样品无损,并且机器带有温度补偿功能,可避免因水温不同照成的结果偏差,仪器及测定成本低,同时可当作一般天平使用。可以快速区分以铜、银、镍、镉、锡、铅等金属为胎体的包金和镀金,对于一般包金镀金或者纯度过低的样品,仪器会显示LO自动报警提示。
         密度法的一些局限性:对于完全空心的样品,水无法浸透到样品内部,仪器无法读取样品真实体积,容易导致测试结果偏差。对于非单一性样品,如钻戒,金镶玉,带绳索挂件及首饰无法直接测试,需要拆分才能得到准确测试结果。对于密度与黄金铂金接近的金属,如铱、钨等金属做成的包金镀金采用密度法无法区分。
         密度法测试时需要注意的一些细节和技巧:样品放在水中时,要确保样品表面无气泡,结构复杂的首饰样品,如转运珠,半空心的手链或项链,直接放到水中时,由于有毛边或者裂纹夹缝极易形成表面气泡或者内部气泡,在测试此类样品时,可在测试完干燥状态的质量后,用浓度为95%医用酒精浸泡清洗后再放入水中。原因是酒精渗透性极强,易进入样品空心内部,酒精可以排除水表面的张力,样品表面或空心部分覆盖有酒精后放入水中,由于酒精密度比水的密度小,会浮出水的表面,酒精挥发的同时水会占据原来酒精所进入的样品空心部分,这样可保证样品表面和空心部分不易再有气泡行成,测试结果将更准确和可靠。

2、X射线荧光光谱法。
X射线荧光光谱法测定黄金首饰的纯度是一种简单、快捷的方法。其原理是X射线管(或放射源)产生入射X射线(一次X射线)激发被测样品,受激发样品中的元素会放射出二次X射线,不同元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性;探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量,采用软件直接转换成各种元素的种类和含量。


      X射线荧光光谱法的优点:X射线荧光光谱法是目前应用于黄金首饰分析中最为广泛的方法。其优点是分析速度快,不损坏样品,检测成本低。目前使用XRF分析仪对贵金属进行化学成份分析及纯度成色判断已经成为一种广泛应用、极受欢迎的方法,并且符合国家标准GB/T-18043-2008标准。与火花试金法和化学试剂测试法相比,使用XRF对贵金属进行分析是一种更迅速、更经济的多元素检测方法。XRF分析仪为用户提供了一种操作方便,且性价比极高的检测技术:无需将检测工具探入到被测样件的材料中,也不会损坏被测样件,即可获得样件的合金化学成份信息,判断出样件的百分比纯度。内置电脑的一体化机型,无需外接电脑,一键操作即可智能化分析贵金属含量。采用SDD(USA)进口半导体多道探测器高精度机型BRX-8800T能迅速区分千足金(99.9%)和万足金(99.99%)。
        X射线荧光光谱法的一些局限性:由于X射线只能测试首饰表面,穿透厚度为30微米,5个镀层以内,是对样品特定点的定性及定量分析,因此要求被测样品有较好的均匀性,无夹心、包裹现象。对于表面镀层较厚和内部掺铱、钨等金属的样品测试,该方法仍然存在一定的风险性,需要配合密度法进行整体测试,以排除常规包金镀金情况。
        以上两种无损检测方法,是目前贵金属检测和鉴定领域里最常用和有效的方法。在常规的小件贵金属首饰样品中,包金饰品、镀金饰品等仿真首饰,这类产品通常覆层厚度不大,检测时结合密度法通常能很容易检测出来,小件样品中用钨制作包金的难度较大,因为钨的熔点和硬度比黄金高,只有大的样品,如手镯、金条、金块、金锭,金塑等大件制品内部易用钨或者铱作为胎体,进行电镀或者包裹,所以典当业和回收业的朋友遇到此类样品,需要格外小心。以上两种方法尽管对包铱或钨的大件包金样品仍然有一定的检验难度,但足以区分出大部分常规的包金、镀金样品,将潜在风险控制在一定范围之内。

3、火试金法
火试金法主要适用于黄金首饰中金量的测定,是经典的检测方法。该方法的原理是初步分析或估计金的含量,加入一定比例(一般为金量的2 ~5倍)的纯银,在一定量铅箔的包裹下,放人灰皿中,置于高温炉中灰吹,使金中的贱金属杂质元素随铅熔融液分离出去,最终只剩下金和银的合粒,碾片,置于分金篮中用硝酸将银分尽,最后将剩下的金片称量,便可计算出金的含量。
火试金法具有较高的精密度和准确度,适应范围广,可适用于333 ‰-999.5‰ 的黄金首饰。因此, 被认为是理想的仲裁方法。但是,该方法为破坏性方法;消耗大量的电量,速度慢,成本髙,操作复杂;不适用于含有某些不溶于硝酸的杂质元素(如铱、铑、钌等)的首饰;不适用于999.5‰以上的黄金饰品。

4、重量法是指除火试金法之外的其他化学重量法,如化学还原法、沉淀法等。其原理是将样品经一种或多种试剂分解后滤去不溶杂质,滤液加入沉淀剂等使被分析贵金属以单质或化合物的形式沉淀下来,从而实现贵金属与其他元素的分离,然后过滤、洗涤,将滤纸和沉淀物放入坩埚中于高温炉中烧至恒量,冷却后称量,并计算出贵金属的含量。重量法优点为成本较低,除了使用天平外不再使用其他昂贵仪器。对于样品不均匀或样品中含有铱、铑、钌等难分离元素,该方法的优势更明显。该方法的缺点为分析流程长,分析过程中有许多难以把握的不确定因素,如还原不完全、沉淀损失、新杂质的引人等,从而会导致分析的准确度和精密度均不理想。

5、电感耦合等离子体原子发射光谱法
电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES法)原理是用王水将黄金首饰溶解,用ICP-ASE仪测定溶液中杂质的类别和含量,采用差减法扣除杂质后即为主成分黄金的纯度。ICP-AES法的优点是快速全谱直读,省去了原子吸收法中各种元素逐一检测的麻烦;方法的精度高,多种元素的检出限达到10ˉ6至10ˉ9。该方法主要适用于高纯度黄金(999‰)首饰的检测。


特别需要指出的是:关于 “铱”金首饰
由于铱与金、铂同属于铂族元素,物理及化学性质十分相近而易于混淆。近些年,部分作假者开始使用掺铱造假。含“铱”的金首饰用细锉打磨后,在放大镜下可以看见灰白色的细小颗粒,只有高分辨率的X荧光能谱仪才能分辨出来。由于“铱”以单质形式的小颗粒不均匀地掺入在金合金内部,未与金形成合金,王水很难将其溶解。采用微波消解仪,在230℃下消解2H仍然未能“铱”溶解,因此无法进一步采用ICP-AE光谱法分析“铱”的含量。这种掺假由于不均匀,很难对其进行准确定量分析,只能用高精度X荧光能谱仪分析其是否存在于样品之中。

与采用专业的检测技术及仪器相比,以下这些传统简单的方法,得靠我们在长期实践过程中不断总结和学习才能掌握,常用的传统鉴别方法如下:
(1)看标记:现在我国厂家生产的黄金首饰都是按国际标准提纯配制而成的,并打上标记,用k来表示金属制品中含金量的多少。足金为24K,含金量达99.6%;22K含金量为91.3%;20K的含金量为83.3%;18K的含金量为74.7%;14K的含金量为58.5%;9K的含金量为37.5%;8K的含金量为33.3%;1K的含金量为4.166%。根据标记上的24K或18K等的字样,便可知道该首饰成色如何,但是按规定低于10K就不能打K金的印号。

 
(2)看颜色:黄金首饰一般纯度越高,色泽越深。正如人们常说的“七青八黄九紫十赤”,即如果金饰呈青黄色,含金量可达70%;呈黄色含金量可达80-90%;如果呈赤黄色,含金量可达95以上。当然,仅仅凭颜色辨别黄金首饰的成色、真假是远远不够的。
(3)掂重量:黄金的比重为19.3,高于其他金属。同样体积的黄金,其重量是银的1.8倍,铜的2.2倍。所以,真金托在手中应感觉沉重,假黄金则感觉较轻
(4)听声音:将金饰物抛向桌面,或扔在坚硬的地上,含金量越低,弹性越大,跳得越高,发出清脆的声音,而且有余音;含金量越高,弹性越小,跳得越低,发出的声音低闷、沉重,且无余音。
(5)试硬度:首饰含金量越高越柔软,用手很容易折弯,韧性好,不易断,用硬东西刻划会留下清晰的划痕;含金量越低则越坚硬,需要用较大的力气才能弯动,而且易折断,用硬东西刻划时,划痕不明显。
(6)火枪烧:将样品用高温火枪烧透,冷却后观察颜色变化,冷却后纯金色泽不变,如表面仍呈原来黄金色泽则是纯金;如颜色变暗或不同程度变黑,则不是纯金。一般成色越低,颜色越浓,如果全部变黑,说明是假金饰品。多数包金在高温烧透的同时可能发生膨胀裂开。
(7)试金石:黄金质软,很容易刻划出条痕。试金石颜色愈深,磨得愈光滑,平整,刻划出来的条痕愈清楚。用试金石鉴别黄金成色的原理就是根据条痕反射率和色泽的辨别来判断的,故有“平看色,斜看光”的口诀。成色鉴定:首先把各种成色黄金在试金石上面划一条线,把要鉴定的的黄金也在上面划一条线,进行对比黄金的成色。真假鉴定:把要检测的样品在试金石上面划一条线,再滴些硝酸在所划的线条上面,如果滴后线条没有了这就假黄金;如果是颜色变化比较大说明黄金的成色太低,因为市面上很多黄金里面掺有其他稀金属导致黄金的成色较黄,硝酸可以把其他的金属融化,且跟纯黄金不产生任何反应。
综上所述,贵金属首饰的无损检测方法中任何一种方法都不是万能的,都有各自的优点和局限性,因此必须有各种方法的密切配合,才能得出正确的结论。我们在日常检测中要注意识别可疑首饰,对无损检测结果不确定时,可以采取打磨、破损等其他手段对内部进行分析,或采用化学法检测加以验证。百荣精密仪器,将与您一起,不断探索和积累,将更多先进的检测技术和方法应用到我们实际工作当中,以科学方法为指导,将贵金属检测领域潜在的风险降到最低。
           
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