掺铼黄金饰品的特征及检测方法探究.pdf

53李思萌等：掺黄金饰品的特征及检测方法探究检验检测掺黄金饰品的特征及检测方法探究李思萌12,王璇-2,杨婷婷1.2,朱勇1.2（1.国家珠宝首饰质量检验检测中心，重庆4 0 0 0 10；2.重庆市计量质量检测研究院，重庆4 0 112 3）【摘要】采用显微镜观察掺样品外观特征，同时结合X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体光谱法、火试金法对掺黄金饰品的含量进行研究。研究表明：掺样品以不溶状态独立于黄金饰品中，X射线荧光光谱仪能观测到元素特征峰；电感耦合等离子体光谱法能准确定量掺杂元素含量；火试金法对于掺含量较低的样品能准确测定金含量。结果表明：黄金饰品中掺杂元素会显著影响黄金饰品成色，并应对新出现的-钨合金掺杂引起重视【关键词】黄金饰品；金含量【D O I编码】10.3 9 6 9/j.issn.1674-4977.2023.06.017Research on the Characteristics andDetection Methods of Rhenium Doped Gold JewelryLI Simeng2,WANG Xuan2,YANG Tingting2,ZHU Yong1,2(1.National Jewelry Testing Center,Chongqing 400010,China;2.Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection,Chongqing 401123,China)Abstract:The appearance characteristics of rhenium doped gold samples were observed by microscope,and the content of rheniumdoped gold samples was studied by X-ray fluorescence spectrometry,inductively coupled plasma spectrometry and fire assay.Theresults show that the rhenium doped samples are independent of gold jewelry in insoluble state,and the characteristic peaks of rheniumcan be observed by X-ray fluorescence.Inductively coupled plasma spectrometry can accurately determine the content of dopedrhenium.The fire assay method can accurately determine the gold content of samples with low rhenium doping content.The resultsindicate that doping rhenium in gold jewelry can significantly affect the purity of gold jewelry,and attention should be paid to the newlyemerged doping of rhenium tungsten alloys.Key words:gold ornaments;rhenium;gold content0引言由于黄金饰品兼具饰品与货币属性，因此以黄金为原料的首饰交易市场异常活跃。近年来，我中心在对黄金饰品金含量的检测中发现了一种新型元素掺杂的现象。原子序数为7 5，位于元素周期表第7 族，密度为2 1.0 4 g/cm,其密度在已知密度的元素中排名第4,其熔点为3 18 0，因此在黄金饰品中常以独立的黑色颗粒物存在。现有黄金饰品金含量检测方法为GB/T180432013首饰贵金属含量的测定X射线荧光光谱法、GB/T38145一2019高含量贵金属合金首饰金、铂、钯含量的测定ICP差减法，以及GB/T92882019金合金首饰金含量的测定灰吹法（火试金法）。其中，GB/T180432013为无损测试方法，常规测试中并未将元素列人待测元素，GB/T381452019中推荐的待测杂质元素未列人元素，因此，在常规检测中，很容易造成漏检元素而使得金含量虚高。本文利用显微镜观察了掺样品的外观特征，并采用标准推荐的3 种方法分别进行测试，为掺样品的检测提供依据。1仪器及样品1.1仪器宝石显微镜（GI-M29P，南京宝光检测技术有限公司）；能量色散X射线荧光光谱仪（MIMISTRALSDD，布鲁克公司）；电感耦合等离子体光谱仪（Avio200，珀金埃尔默仪器有54.BRAND&STANDARDIZATION品牌与标准化2023年第6 期限公司）；贵金属灰吹炉（CF-15，英国卡博莱特公司）1.2样品选取两件含样品（1#、2#）进行特征及含量测试研究。样品均宣称为足金黄金饰品，样品图片信息见图1。图1含黄金饰品图（从左至右分别为样品1#、2#）2结果与讨论2.1特征在有损测试取样阶段，发现掺黄金饰品具有较高的脆性及硬度，成品细致观察可观测到黑色颗粒物。通过宝石显微镜进行放大观察，掺杂物更明显，结果见图2。由图2 可知，在放大4 0 倍情况下，可观察到黑灰色的颗粒状存在于黄金饰品表面，较普通黄金饰品有明显差别。图2掺样品的显微放大图（从左至右分别为样品1#、2#）2.2X射线荧光测试结果采用X射线荧光光谱仪进行测试，由于缺少相应的元素标准曲线，因此测试结果可作为定性测试结果。两件样品的荧光测试图谱如图3 所示。由图3 可知，红色区域为金元素特征峰，两件掺样品具有明显的Re元素特征峰（绿色区域），表明样品掺有元素，同时样品2#还有小面积钨元素特征峰，提示样品可能掺杂-钨合金。(a样品1#L(b）样品2#图3掺样品的X射线荧光光谱图2.3电感耦合等离子体发射光谱法采用电感耦合等离子体发射光谱仪进行杂质元素含量测试，应选择响应强、干扰少的特征峰。元素可选常规谱线波长为19 7.2 4 8 nm、2 0 4.9 0 8 n m 和2 2 7.5 2 5 nm。采用含金标液进行测试时，2 2 7.5 2 5 nm具有较好峰形，因此后续选择2 2 7.5 2 5nm进行含量测试。测试中采用标准曲线法，配置除GB/T38145规定元素及含标准溶液，浓度分别为0、1、2、5 ppm，测得元素含量及金含量见表1。由表1可知，两件样品均未能达到足金（金含量 9 9.0%），且均有含量较高的元素。值得注意的是，消解过程中，样品2 采用王水溶解后存在不溶的黑色颗粒物，因此继续采用加入过氧化氢的方法进行消解，并合并溶液进行后续测试。表1样品、金元素含量测试结果样品金1#31.1%67.2%2#22.0%74.2%2.4火试金法火试金法可用于金含量在3 3.3 0%9 9.9 5%的黄金样品金含量测试，采用该法可直接测得黄金饰品金含量。我们对两件掺样品运用火试金进行测试，测试过程同普通K金/足金样品无异。两件样品最终测得金含量结果分别为6 7.3%、70.4%。同电感耦合等离子体光谱结果比较，样品2#结果有较大差异，究其原因，可能是在采用过氧化氢溶解过程中有少许样品未溶解完全，导致差减后得到的金含量结果偏高。3结论通过宝石显微镜、X射线荧光光谱仪、电感耦合等离子体55（编辑：李加鹏）（上接第52 页）（编辑：李加鹏）李思萌等：掺黄金饰品的特征及检测方法探究|检验检测光谱仪及贵金属灰吹炉分别对两件含样品进行了外观特征及、金含量测试。结果表明，掺样品外观有较为明显的黑色颗粒物，同时X射线荧光光谱仪能观察到两件样品有明显的或-钨特征峰，化学测试方法均提示存在及-钨元素。因此，在后续测试中，检测机构应加强对黄金饰品的外观特征观察，同时完善无损测试用X射线荧光光谱仪中、钨、锗等元素的光谱曲线，更有效帮助机构在日常无损检测中发现掺杂问题样品。常规化学有损检测中应尽量选择火试金法进行金含量的直接测定，才能保证测试样品的黄金成色信息准确。品【参考文献】1 翰军，陈永红，高广飞，等.贵金属首饰分析研究进展.黄金,2 0 11,32(6):57-6 0.查数显推拉力计证书，数显推拉力计示值允许误差为士1.0%FS，服从均匀分布，取k=V3，故：1001.0%u(L2)=0.577 NV33)数显推拉力计分辨率引人的不确定度u(L3)数显推拉力计分辨力为0.1N，服从均勾分布，取k=V3，则数显推拉力计分辨率引人的不确定度为：0.05u(Ls)=0.03 NV3由于此项比重复性引人的不确定度小，故而不考虑。3.5.2标准不确定度分量标准不确定度分量见表13。表13标准不确定度分量一览表标准不确定度c:|u(L.)分量u(L.)不确定度来源u(L）NCi/Nu(Li)测量结果重复性0.16710.167u(L2)数显推拉力计示值误差0.57710.5773.5.3合成标准不确定度以上分量独立无关，合成标准不确定度为u?=ciur?+c2u2,则计算得到：uc0.6N。2 那勃，王伟，崔建军，等.电感耦合等离子体发射光谱法测定金饰品中元素 J.贵金属，2 0 2 2,43（增刊1)：152-156.3 首饰贵金属含量的测定X射线荧光光谱法：GB/T180432013S.4 高含量贵金属合金首饰金、铂、钯含量的测定ICP差减法:GB/T381452019S.5 金合金首饰金含量的测定灰吹法（火试金法）：GB/T92882019S.【作者简介】李思萌，男，19 8 9 年出生，助理工程师，双学士，研究方向为珠宝首饰。3.5.4校准结果扩展不确定度取包含因子k=2，则扩展不确定度为U=kuc=20.6=1.2N。品【参考文献】1测量不确定度评定与表示：JJF1059.12012S.2用外壳对人体和设备进行的保护验证用探针：EN61032-1998S.3】音频、视频及类似电子设备安全要求：GB88982011S4】外壳对人和设备的防护检验用试具：GB/T168422016S 5计量标准考核规范：JJF10332016S.6】李慎安.测量结果不确定度的估计与表达 M.北京：中国计量出版社，19 9 7.7林芳芳，韩梅.安规用试验指校准方法及其测量不确定度分析 J.精密制造与自动化，2 0 2 1(3)：6 1-6 2.【作者简介】刘雪莹，女，19 9 4年出生，硕士，研究方向为计量检测。黄鹏，男，19 9 3年出生，工程师，研究方向为计量检测与计量管理。