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密度法測試貴金屬成色的步驟及結論

發布時間:2021-03-01 18:19:27

① 古代的黃金怎麼測試純度

古人能測量黃金的儀器不多或者沒有回通過黃金的一些物理性質判斷純度,如顏色、硬度、重量等。

看黃金外表色澤,俗語說,黃金是「七青、八黃、九紫、十赤」,因其含有雜質種類和成份不同而呈現不同的色澤。純金光潤閃燦,混金則有麻澀小點。含金七成其首飾呈黃中帶青,含金八成呈黃色,含金九成呈黃中透紫,含金十成呈赤色。

在古代,人們通常也採用測密度的方法測定的,即把金放在水裡,測體積,根據重量,然後算出密度,再和已知的作比較。

有經驗的古人會採用」試重「的辦法檢測純度。黃金的比重為19.3g/cm3,成色與比重關系較大,比重接近19.3時,含純金越高。以手掂其分量看與體積大小是否相稱,形狀大而較輕可能摻假。但一般掂於手中,若略有沉墜感的就可感知是真金首飾,可見黃金體小質重。

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黃金的部分物理性質:

黃金的顏色為金黃色,金屬光澤,難分解。硬度2-3,純金19.3,熔點1064.4℃;具良好的延展性,能壓成薄箔,具極高的傳熱性和導電性,純金的電阻為2.4p。純金具有良好的抗化學腐蝕性,是最好的電鍍材料。

黃金作為一種貴金屬,有良好的物理特性,「真金不怕火煉」就是金的化學穩定性很高,不容易與其他物質發生化學反應,不必擔心會氧化變色。即使是在熔融狀態下也不會氧化變色,冷卻後照樣金光閃閃。

密度大,手感沉甸。韌性和延展性好,良好導性。純金具有艷麗的黃色,但摻入其他金屬後顏色變化較大,如金銅合金呈暗紅色,含銀合金呈淺黃色或灰白色。金易被磨成粉狀,這也是金在自然界中呈分散狀的原因,純金首飾也易被磨損而減少分量。

在門捷列夫周期表中金的原子序數為79,即金的原子核含有79個質子,質子帶正電荷。同時,由於符合半滿規則,因此,金具有很好的化學穩定性,在金屬市場上金與釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑等金屬統稱為貴金屬。

② 任務貴金屬分析方法的選擇

任務描述

貴金屬元素由於其性質的特殊性,在樣品溶解、分離富集等方面與一般元素有很大的不同之處。通過本次任務的學習,加深對貴金屬元素性質的了解,能根據礦石的特性、分析項目的要求及干擾元素的分離等情況正確選擇分離和富集方法,學會基於被測試樣中貴金屬元素含量的高低不同以及對分析結果准確度的要求不同而選用適當的分析方法,能正確填寫樣品流轉單。

任務分析

一、貴金屬在地殼中的分布、賦存狀態及其礦石的分類

貴金屬元素是指金、銀和鉑族(銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑)共8 種元素,在元素周期表中位於第五、六周期的第Ⅷ族和第IB副族中。由於鑭系收縮使得第二過渡元素(釕、銠、鈀、銀)與第三過渡元素(鋨、銥、鉑、金)的化學性質相差很小,因此貴金屬元素的化學性質十分相近。

鉑族元按其密度不同,分為輕重兩族。釕、銠、鈀為輕族;鋨、銥、鉑為重族。

金在自然界大都以自然金形式存在,也能和銀、銅和鉑族元素形成天然合金。根據最新研究成果,金的地殼豐度值僅為1 ng/g。金礦床中伴生的有用礦產很多。在脈金礦或其他原生金礦床中,常伴生有銀、銅、鉛、鋅、銻、鉍和釔等;在砂金礦床中,常伴生有金紅石、鈦鐵礦、白鎢礦、獨居石和剛玉等礦物。此外,在有色金屬礦床中,也常常伴生金。金的邊界品位一般為1 g/t。一般自然金里的金含量大於80%,還有少量的銅、鉍、銀、鉑、銻等元素。

銀在地殼中的平均含量為1×10-7,在自然界多以硫化物形式存在,單獨存在的輝銀礦(Ag2S)很少遇見,而且主要伴生在銅礦、鉛鋅礦、銅鉛鋅礦等多金屬硫化物礦床和金礦床中。在開采和提煉銅、鉛、鋅、鎳和金主要組分時,可順便回收銀。一般含銀品位達到5~10 g/t即有工業價值。

鉑族元素在自然界分布量很低,鉑在地殼中的平均豐度僅為5×10-9,鈀為5×10-8。它們和鐵、鈷、鎳在周期表上同屬第Ⅷ族,因此也與鐵、鈷、鎳一樣,具有親硫性。鉑族元素常與鐵元素共生,它們主要富集在與超基性岩和基性岩有關的銅鎳礦床、鉻鐵礦床和砂礦床內。銅鎳礦床中所含鉑族元素以鉑、鈀為主,其次是銠、釕、鋨、銥。鉻鐵礦中所含鉑族元素以鋨、釕、銥為主。鉑族元素之間,以及它們與鐵、鈷、鎳、銅、金、銀、汞、錫、鉛等元素之間能構成金屬互化物。在自然界存在自然鉑和自然鈀。自然鉑含鉑量為84%~98%,其餘為鐵,及少量鈀、銥、鎳、銅等。自然鈀含鈀量為86.2%~100%,同時含有少量鉑、銥、銠等。自然釕很少見,我國廣東省發現的自然釕中含有91.1%~100% 的釕。鉑族元素還可以與非金屬性較強的第Ⅵ主族元素氧、硫、硒、碲及第V主族元素砷、銻、鉍等組成不同類型的化合物。目前已知的鉑族元素礦物有120多種。在一些普通金屬礦物(如黃銅礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃鐵礦、鉻鐵礦等)以及普通非金屬礦物(如橄欖石、蛇紋石、透輝石等)中也可能含有微量鉑族元素。

鉑族元素的共同特性是具有優良的抗腐蝕性、穩定的熱電性、高的抗電火花蝕耗性、高溫抗氧化性能以及良好催化作用,故在工業上應用很廣泛,特別是在國防、化工、石油精煉、電子工業上不可缺少的重要原料。

二、貴金屬的分析化學性質

(一)化學性質

1.金

金具有很高的化學穩定性,即使在高溫條件下也不與氧發生化學作用,這大概就是在自然界中能夠以自然金甚至是以微小金顆粒存在的重要原因。金與單一的鹽酸、硫酸、硝酸和強鹼均不發生化學反應。金能夠溶解在鹽酸和硝酸的混合酸中,其中在王水中的溶解速率是最快的。用於分析化學中的金標准溶液通常就是以王水溶解純金來制備,但需要用鹽酸反復蒸發除去多餘的硝酸或氮氧化合物。在有氧化劑存在的鹽酸中,如 H2O2、KMnO4、KClO3、KBrO3、KNO3和溴水等,金也能夠很好被溶解,這主要是由於鹽酸與氧化劑相互作用產生新生態的氯氣同金發生反應所致。

2.銀

銀有較高的化學穩定性,常溫下不與氧發生化學作用,在自然界同樣能夠以元素形態存在。當與其他元素發生化學反應時,通常形成正一價的銀化合物。在某些條件下也可生成正二價化合物,例如AgO和AgF2,但這些化合物不穩定。

金屬銀易溶於硝酸生成硝酸銀,也易溶於熱的濃硫酸生成硫酸銀,而不溶於冷的稀硫酸中。銀在鹽酸和王水中並不會很快溶解,原因在於初始反應生成的Ag-以AgCl沉澱沉積在金屬表面而形成一層灰黑色的保護膜,阻止了銀的進一步溶解。但是如果在濃鹽酸中加入少量的硝酸,銀的溶解是比較快的。這是因為形成的 AgCl 又生成可溶性的[AgCl2-配離子。這一反應對含銀的貴金屬合金材料試樣的溶解是很有用的。銀與硫接觸時,會生成黑色硫化銀;與游離鹵作用生成相應的鹵化物。銀飾品在空氣中長久放置或佩戴後失去光澤常常與其表面上硫化物及其氯化物的形成有關。在有氧存在時,銀溶解於鹼金屬氰化物而生成[Ag(CN)2-配離子。銀在氧化劑參與下,如有Fe3+時也能溶於酸性硫脲溶液而形成復鹽。

3.鉑族金屬

鉑族金屬在常溫條件下是十分穩定的,不被空氣腐蝕,也不易與單一酸、鹼和很多活潑的非金屬元素反應。但是在確定的條件下,它們可溶於酸,並同鹼、氧和氯氣相互作用。鉑族金屬的反應活性在很大程度上依賴於它們的分散性以及同其他元素,即合金化的元素形成中間金屬化合物的能力。

就溶解能力而言,鉑族金屬粉末較海綿狀的易於溶解,而塊狀金屬的溶解是非常緩慢的。與無機酸的反應,除鈀外,鉑族金屬既不溶於鹽酸也不溶於硝酸。鈀與硝酸反應生成Pd(NO32。海綿鋨粉與濃硝酸在加熱條件下反應生成易揮發的OsO4。鈀、海綿銠與濃硫酸反應,生成相應的PdSO4、Rh2(SO43。鋨與熱的濃硫酸反應生成OsO4或OsO2。鉑、銥、釕不與硫酸反應。王水是溶解鉑、鈀的最好溶劑。但王水不能溶解銠、銥、鋨和釕,只有當它們為高分散的粉末和加熱條件下可部分溶解。在有氧化劑存在的鹽酸溶液中(如H2O2、Cl2等)於封管的壓力條件下,所有的鉑族金屬都能被很好地溶解。

通常,鹼溶液對鉑族金屬沒有腐蝕作用,但當加入氧化劑時則有較強的相互作用。如OsO4就能夠在鹼溶液中用氯酸鹽氧化金屬鋨來獲得。在氧化劑存在條件下,粉末狀鉑族金屬與鹼高溫熔融,反應產物可溶於水(對於Os和Ru)、鹽酸、溴酸和鹽酸與硝酸的混合物中,由此可將難溶的鉑族金屬轉化為可溶性鹽類。高溫熔融時,常用的混合熔劑有:NaOH+NaNO3(或NaClO3)、K2CO3+KNO3、BaO2+BaNO3、NaOH+Na2O2和Na2O2等。利用在硝酸鹽存在條件下的NaOH或KOH的熔融、利用Na2O2的熔融以及利用BaO2的高溫燒結方法通常被認為是將鉑族金屬如銠、銥、鋨、釕轉化成可溶性化合物的方便途徑。

在鹼金屬氯化物存在條件下,鉑族金屬的氯化作用同樣是將其轉化成可溶性化合物的最有效途徑之一。

(二)貴金屬分析中常用的化合物和配合物

1.貴金屬的鹵化物和鹵配合物

貴金屬的鹵化物或鹵配合物是貴金屬分析中最重要的一類化合物,尤其是它們的氯化物或氯配合物。因為貴金屬分析中大多數標准溶液的制備主要來自這些物種;鉑族金屬與游離氯反應,即氯化作用,被廣泛用於分解這些金屬;更重要的是在鉑族金屬的整個分析化學中幾乎都是基於在鹵配合物水溶液中所發生的反應,包括分離和測定它們的方法。

鉑族金屬配合物種類繁多,能與其配位的除鹵素外,還有含O、S、N、P、C、As等配位基團,常見的有

NH3、NO、NO2、PH3、PF3、PCl3、PBr3、AsCl3、CO、CN-和多種含S、N、P的有機基團。貴金屬的簡單化合物在分析上的重要性遠不如其配合物。對於金或銀雖然形成某些穩定配合物,但無論其種類或數量都無法與鉑族金屬相比擬。

2.貴金屬氧化物

金、銀的氧化物在分析上並不重要。金的氧化物有Au2O3、Au2O,Au2O很不穩定,與水接觸分解為Au2O3和Au。用硝酸汞、乙酸鹽、酒石酸鹽等還原劑還原Au(Ⅲ)可得到Au2O。Au(Ⅲ)與NaOH作用時,生成Au(OH)3沉澱。通常,Au(OH)3以膠體形態存在,所形成的膠粒直徑一般為80~200 nm。

向銀溶液中小心加入氨溶液時可形成白色的氫氧化銀。當以鹼作用時則有棕色的氧化銀析出。氧化銀呈鹼性,能微溶於鹼並生成[Ag(OH )2-;在300℃條件下分解為 Ag和O2

鉑族金屬及其化合物在空氣中灼燒可形成各種組分的氧化物。由於許多氧化物不穩定,或者穩定的溫度范圍比較窄,或者某些氧化物具有揮發性,因此在用某些分析方法測定時要十分注意。例如,一些採用重量法的測定需在保護氣氛中灼燒成金屬後稱重。Os(Ⅷ)、Ru(Ⅷ)的氧化物易揮發,這也是與其他貴金屬分離的最好方法。鉑族金屬對氧的親和力順序依次為:Pt<Pd<Ir<Ru<Os。鉑的親和力最差,但粉末狀的鉑能很好與氧結合。貴金屬的氧化物在溶液中多呈水合氧化物形式存在。

3.貴金屬的硫化物

形成硫化物是貴金屬元素的共性,但難易程度不同。其中IrS生成較難,而PdS、AgS較容易形成。貴金屬硫化物均不溶於水,其溶解度按下列順序依次減小:Ir2S3、Rh2S3、PtS2、RuS2、OsS2、PdS、Au2S3、Ag2S。在貴金屬的氯化物或氯配合物(銀為硝酸鹽)溶液中,通入H2S氣體或加入Na2S溶液可得到相應的硫化物沉澱。

4.貴金屬的硝酸鹽和亞硝酸鹽化合物或配合物

在貴金屬的硝酸鹽中,AgNO3是最重要的化合物。分析中所用的銀標准溶液都是以AgNO3為初始基準材料配製的。其他貴金屬的硝酸鹽及硝基配合物不穩定,易水解,在分析中較少應用。鉑族金屬的亞硝基配合物是一類十分重要的配合物。鉑族金屬的氯配合物與NaNO2在加熱條件下反應,生成相應的亞硝基配合物。這些配合物很穩定,在pH 8~10的條件下煮沸也不會發生水解。利用這種性質可進行貴金屬與賤金屬的分離。

三、貴金屬礦石礦物的取樣和制樣

含有貴金屬元素的樣品在分析之前必須具備兩個條件:①樣品應是均勻的;②樣品應具有代表性。否則,無論分析方法的准確度如何高或分析人員的操作如何認真,獲得的分析結果往往是毫無意義的。此外,隨著科學技術的發展,貴金屬資源被廣泛應用於各工業部門和技術領域,由於貴金屬資源逐漸減少,供需矛盾日漸突出,其價格日趨昂貴,因此對分析結果准確性的要求比其他金屬要高。

貴金屬礦石礦物的取樣、加工是為了得到具有較好代表性和均勻性的樣品,使所測試樣品中貴金屬的含量能夠較真實地反映原礦的情況,避免取樣帶來的誤差。貴金屬在自然界中的賦存狀態很復雜,又由於貴金屬元素的含量較低,故分析試樣的取樣量必須滿足兩個因素:①分析要求的精度;②試樣的均勻程度,即取出的少量試樣中待測元素的平均含量要與整個分析試樣中的平均含量一致。實際上貴金屬元素在礦石中的分布並不均勻,往往集中在少數礦物顆粒中,要達到取出的試樣與總試樣完全一致的要求是很難做到的。因此,只能在滿足所要求的分析誤差范圍內進行取樣,增加取樣量,分析誤差可能會減小。試樣中貴金屬礦物的破碎粒度與取樣量有很大關系,粒度愈大,試樣愈不均勻,取樣量也應愈大,因此加工礦物試樣時應盡可能磨細。為了達到一定的測量精度,除滿足上述取樣量的條件外,還應滿足測定方法的靈敏度。

一般的礦樣,可按常規方法取樣、制樣。金多以自然金的形式存在於礦石礦物中,它的粒度變化較大,大的可達千克以上,而微小顆粒甚至在顯微鏡下都難以分辨。金的延展性很好,它的破碎速度比脈石的破碎速度慢,因此對未過篩的和殘留在篩縫中的樣品部分絕對不能棄之,此部分大多含有自然金。金礦石的取樣與加工一般按切喬特經驗公式進行。對於比較均勻的樣品,K取值為0.05,一般金礦石樣品,K取值為0.6~1.5。

對於較難加工的金礦石,在棒磨之前加一次盤磨碎樣並磨至0.154mm,因為棒磨機的作用是用鋼棒沖擊和擠壓岩石再磨細金粒,能滿足一般金粒較細的試樣所需的破碎粒度。含有較粗金粒的試樣,用棒磨機只能使金粒壓成片狀或帶狀,達不到破碎的目的。而盤磨機是利用搓壓的作用力使石英等硬度較大的物料搓壓金粒來達到破碎的目的。

在金礦樣的加工過程中,應注意以下幾個方面:

(1)如果礦樣量在1kg以下,碎樣時應磨至200目。一半送分析用,一半作為副樣。如果礦樣量在1 kg以上,按加工流程進行破碎,作基本分析的樣品重量不應少於500~600 g。

(2)若樣品中含有明金時,應增設80目過篩和篩上收金的過程。

(3)對於1∶20萬區域化探水系沉澱物樣品,應將原分析樣混勻後分取40g,用盤磨粉碎至200目,混勻後作為金的測定樣。

(4)在過篩和縮分過程中,任何時間都不能棄去篩上物和損失樣品。

(5)所使用的各種設備每加工完一個樣品後必須徹底清掃干凈,並認真檢查在縫隙等處有無金粒殘留。

(6)礦樣經棒磨機粉碎至200 目後,送分析之前必須再進行混勻,以防止因金的密度大在放置時間過久或運送過程中金下沉而導致樣品不均勻。

由於金在礦石中的不均勻性,要製取有代表性、供分析用的礦樣,應盡可能地增大礦石取樣量。在磨樣過程中,對分離出粗粒的金應分別處理。其他貴金屬礦樣的取樣與加工要比金礦石的容易。

為了獲得准確的分析結果,貴金屬試樣在分析之前,取樣與樣品的加工,試樣的分解將是整個分析工作中的重要環節。另一方面,由於在大多數的分析方法中,獲得的分析結果常常是通過與已知的標准物質的含量,包括標准溶液和標准樣品進行比較獲得的,因此,准確的分析結果同樣也依賴於貴金屬標准溶液的准確制備。

四、貴金屬礦樣的樣品處理技術

貴金屬礦石礦物的分解有其特殊性,是分析化學中的難題之一。因為多數貴金屬具有很強的抗酸、鹼腐蝕的特點,常用的無機溶劑和分解技術難以分解。

含銠、銥和釕等試樣,在常溫、常壓,甚至較高溫度、壓力下用王水也難以分解。

砂鉑礦多由超基性岩體中的鉻-鉑礦風化次生而成,其密度及硬度極高、化學惰性極強,在高溫、高壓條件下溶解也較慢。

鋨銥礦是以鋨和銥為主的天然合金,晶格類型的差別較大(銥為等軸晶系,鋨為六方晶系)。含鋨高時稱為銥鋨礦,呈鋼灰色至亮青銅色;含銥高時稱為鋨銥礦,呈明亮錫白色。它們的密度都很大,性脆且硬,含銥、釕高時磁性均較強,鋨高時相反。化學性質也都很穩定,於王水中長時間煮沸難以被分解。

為了分解這些難溶物料,需要引入一些特殊的技術,如焙燒預處理技術、鹼熔融技術、加壓酸消解技術等。

(一)焙燒預處理方法

貴金屬在礦石中除以自然金、自然鉑等形式存在外,還以各種金屬互化物形式存在,並常伴生在硫化銅鎳礦和其他硫化礦中。用王水分解此類礦樣時,由於硫的氧化不完全,易產生元素硫,並吸附金、鉑、鈀等,使測定結果偏低,尤其對金的吸附嚴重,故需要先進行焙燒處理,使硫氧化為SO2而揮發。焙燒溫度的控制是很重要的,溫度過低,分解不完全;溫度過高,會燒結成塊,影響分析測定。常用的焙燒溫度為600~700℃,焙燒時間與試樣量和礦石種類有關,一般為1~2h。不同硫化礦的焙燒分解情況不同,其中黃鐵礦最易分解,其次是黃銅礦,最難分解的是方鉛礦。以下是幾種貴金屬礦石的焙燒處理方法。

(1)含砷金礦的焙燒。先將礦石置於高溫爐中,升溫至400℃恆溫2h,使大部分砷分解、揮發,繼續升溫至650℃,使硫和剩餘的少量砷完全揮發。於礦石中加入NH4NO3、Mg(NO32等助燃劑,可提高焙燒效率,縮短焙燒時間。如果金礦中砷的含量在0.2% 以上,且砷含量比金含量高800倍的條件下焙燒時,會生成砷和金的一種易揮發的低沸點化合物而使金損失,此時的焙燒溫度應控制在650℃以下。當金礦石中硅含量較高時,加入一定量NH4HF2可分解SiO2

(2)含銀硫化礦的焙燒。先將礦石置於高溫爐中,升溫至650℃,恆溫2h,使硫完全揮發。當礦石中硅含量較高時,即使加入NH4HF2,由於焙燒過程中生成難溶的硅酸銀,使測定結果嚴重偏低。為此,用酸分解焙燒試樣時,加入HF以分解硅酸銀,可獲得滿意的結果。

(3)含鉑族元素硫化礦的焙燒。與含金硫化礦的焙燒方法相同。

(4)含鋨硫化礦的焙燒。試樣進行焙燒時,易氧化為OsO4形式揮發損失,於焙燒爐中通入氫氣,硫以H2S形式揮發;或按10∶1∶1∶1比例將礦石、NH4Cl、(NH42CO3、炭粉混合後焙燒,可加速硫的氧化,對鋨起保護作用。

(二)酸分解法

貴金屬物料的酸分解法是最常用的方法,操作簡便,不需特殊設備。常用的溶劑是王水,它所產生的新生態氯具有極強的氧化能力,是溶解金礦和某些鉑族礦石的有效試劑。溶解金時可在室溫下浸泡,加熱使溶解加速。溶解鉑、鈀時,需用濃王水並加熱。此外,分解金礦的試劑很多,如HCl-H2O2、HCl-KClO3、HCl-Br2等。被硅酸鹽包裹的礦物,應在王水中加少量HF或其他氟化物分解硅酸鹽。酸分解方法不能用於含銠、銥礦石的分解,此類礦石只有在高溫、高壓的特定條件下強化溶解才能完全溶解。

(三)鹼熔法

固體試劑與試樣在高溫條件下熔融反應可達到分解的目的。最常用的是過氧化鈉熔融法,幾乎可以分解所有含貴金屬的礦石,但對粗顆粒的鋨銥礦很難分解完全,常需要用合金碎化後再鹼熔才能分解完全。本法的缺點是引入了大量無機鹽,對坩堝腐蝕嚴重,又帶入了大量鐵、鎳。使用鎳坩堝還能帶入微量貴金屬元素。此法多用於無機酸難以分解的礦石。

五、貴金屬元素的分離和富集方法

貴金屬元素在岩石礦物中的含量較低,因此,在測定前對其進行分離富集往往是必要且關鍵的一步。貴金屬元素的分離和富集有兩種方法;一種是干法分離和富集——火法試金;一種是濕法分離和富集——將樣品先轉為溶液,然後採用沉澱、吸附、離子交換、萃取、色層等方法進行分離富集貴金屬與賤金屬分離,主要有共沉澱分離法、溶劑萃取法、離子交換分離法、活性炭分離富集法、泡沫塑料富集法及液膜分離富集法等。目前應用最廣泛的是火試金法、泡沫塑料法、萃取法。具體方法詳見任務2、任務3、任務4的相關內容。

六、貴金屬元素的測定方法

(一)化學分析法

1.重量法測定金與銀

將鉛試金法得到的金、銀合粒,稱其總量。經「分金後」得到金粒,稱重。兩者重量之差為銀的重量。

為了減少金在灰吹中的損失和便於分金,在熔煉時通常加入毫克量的銀。如果試樣中含金量較高,加入的銀量必須相應增加,以達金量的3倍以上為宜。低於此數時,分金不完全,且銀不能完全溶解,影響測定結果。

在實際應用中,不同含金量可按表7-1所示的銀與金的比例加入銀,可滿意地達到分金效果。

表7-1 銀與金的比例

如合粒中含銀量低、金量高時,可稱取兩份試樣,一份不加銀,所得合粒稱重,為金銀合量。另一份加銀,分金後測金。二者重量之差為銀量。亦可先將金、銀合粒稱重,再加銀灰吹,然後進行分金,測得金量。差減法得銀量。

分金可採用熱硝酸(1∶7),此時合粒中的銀、鈀以及部分鉑溶解,而金不溶並呈一黑色的整粒留下來。如果留的下金粒帶黃色,則表示分金不完全,應當取出,補加適量銀,包在鉛片中再灰吹,然後分金。

用硝酸(1∶7)分金後,金粒中還殘留有微量銀,可再用硝酸(1∶1)加熱數分鍾除去。

2.滴定法

在貴金屬元素的滴定法中,主要利用貴金屬離子在溶液中進行的氧化還原反應、形成穩定配合物反應、生成難溶化合物沉澱或被有機試劑萃取的化合反應。被滴定的貴金屬離子本身多數是有顏色的,而且存在著復雜的化學形態和化學平衡反應,故導致滴定法的應用有一定的局限性。

金的滴定法主要依據氧化還原反應,包括碘量法、氫醌法、硫酸鈰滴定法、釩酸銨滴定法及少數催化滴定法和原子吸收-碘量法聯合的分析方法。其中碘量法和氫醌法在我國應用最普遍,它們與活性炭或泡塑吸附分離聯用,方法的選擇性較好,且可測得微量至常量的金,已成為經典的測定方法或實際生產中的例行測定規程。由於樣品的成分的復雜性,故用活性炭吸附分離-碘量法測定金時,還應針對試樣的特殊性採取相應的預處理手段。例如,含鉛、銀高的試樣,可加入5~7g硫酸鈉,煮沸使二氯化鉛轉化為硫酸鉛沉澱過濾除去,銀用鹽酸溶液(2+98)洗滌,可避免氯化銀沉澱以銀的氯配離子形式進入溶液中而被活性炭吸附。含鐵、鉛、銅、鋅的試樣,在滴定時加入0.5~1 g氟化氫銨可掩蔽50mg鐵、鉛,3~5mL的EDTA溶液(25g/L)可掩蔽大量鉛、銅、鋅,但需立即加入碘化鉀,以避免Au(Ⅲ)被還原為Au(Ⅰ)。含硫高時,於馬弗爐中500℃溫度下焙燒3h後再於650~700℃恆溫1~2h,可避免金的分析結果偏低。含銻的試樣,用氫氟酸蒸發2次,可消除其對金的影響。試樣中含鉑和鈀時,會與碘化鉀形成紅色和棕色碘化物,且消耗硫代硫酸鈉,可於滴定時加入5mL硫氰酸鉀溶液(250g/L),使之形成穩定的配合物而消除干擾。用碘量法測定金的誤差源於多種因素:金標准溶液的穩定性、活性炭吸附金的酸度、水浴蒸發除氮氧化物的條件、澱粉指示劑用量、滴定前碘化鉀的加入量、分取試液和滴定液的濃度、標定量的選擇等,因此應予以注意。

關於銀的化學滴定法,應用最普遍的是硫氰酸鉀(銨)和碘化鉀沉澱滴定法,其次是硫代硫酸鈉返滴定法、硫酸亞鐵氧化還原滴定法和二硫腙萃取滴定法等。

硫氰酸鉀滴定法測定銀:將試金所得的金、銀合粒用稀硝酸溶解其中的銀,以硫酸鐵銨為指示劑,用硫氰酸鉀標准溶液滴定至淡紅色,即為終點。其主要反應式如下:

Ag+KCNS→K+AgCNS↓

Fe3++3KCNS→3K+Fe(CNS)3

在鉑族金屬的滴定中,以莫爾鹽還原Pt(Ⅳ),用釩酸銨返滴定法或二乙基二硫代氨基甲酸鈉滴定法的條件苛刻,選擇性差,不能用於組成復雜的試樣分析中。於pH為3~4酸性介質中,長時間煮沸的條件下,Pt(Ⅳ)能與EDTA定量絡合,在乙酸-乙酸鈉緩沖介質中,用二甲酚橙作指示劑,乙酸鋅滴定過量的EDTA,可測定5~30mg Pd。利用這一特性,採用丁二肟分離鈀,用酸分解濾液中的丁二肟,可測定含鉑、鈀的冶金物料中的鉑。Pd(Ⅱ)的滴定測定方法較多,常見的是利用形成難溶化合物沉澱和穩定配合物的反應。在較復雜的冶金物料中,採用選擇性試劑掩蔽鈀,二甲酚橙作指示劑,鋅(鉛)鹽滴定析出與鈀等量的EDTA測定鈀的方法較多。

(二)儀器分析法

貴金屬在地殼中的含量很低,因此各種儀器分析方法在貴金屬的測定中獲得了非常廣泛的應用。主要有可見分光光度法、原子吸收光譜法、發射光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法等。具體的應用請參閱本項目的任務2、任務3、任務4的相關內容。

七、貴金屬礦石的分析任務及其分析方法的選擇

貴金屬礦石的分析項目主要是金、銀、銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑含量的測定,除精礦外,一般礦石中貴金屬的含量都比較低,因此,在選擇分析方法時,靈敏度是需要重點考慮的因素。一般,銀的測定主要用原子吸收光譜法和可見分光光度法,且10 g/t以上含量的不需要預富集,可直接測定。可見分光光度法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法在金的測定上都獲得了廣泛的應用。金的測定一般都需要採取預富集手段。銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑在礦石中含量甚微,因此對方法的靈敏度要求較高。目前,電感耦合等離子體質譜法在銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑的測定的應用已經越來越廣泛和成熟。另外光度法、電感耦合等離子體發射光譜法也在銠、釕、鈀、鋨、銥、鉑的測定中發揮了重要作用。

技能訓練

實戰訓練

1.學生實訓時按每組5~8人分成幾個小組。

2.每個小組進行角色扮演,利用所學知識並上網查詢相關資料,完成貴金屬礦石委託樣品從樣品驗收到派發樣品檢驗單工作。

3.填寫附錄一中質量表格1、表格2。

③ 如何測黃金的成色

黃金真偽好次鑒別八法

黃金真偽好次的鑒別一般的方法有辨色澤、掂輕重、見音韻、試軟硬這四種。除此而外不有拋摔法、火燒測試法、試劑法、查看蓋印標記法等四種。現分別介紹如下:

1)辨色澤:

俗語說,黃金是「七青、八黃、九紫、十赤」,因其含有雜質種類和成份不同而呈現不同的色澤。行家認為,含金七成其首飾呈黃中帶青,含金八成呈黃色,含金九成呈黃中透紫,含金十成呈赤色。純金質較軟,一般不用來做鑲嵌類首飾,所以,凡鑲嵌類金飾自稱24K,肯定有詐。

2)掂輕重

黃金的比重為19.3g/cm³,成色與比重關系較大,比重接近19.3時,含純金越高。比重18.5時,含金95%,17.8時含金90%,余類推。只要測出比重便可知首飾的成色,但一般卻可掂於手中,若略有沉甸感的就可感知了,因為同樣的重量的其它金屬,如銀、銅、錫、鉛等重量是不一樣的。體積同樣大小的黃金與其它金屬比較,白銀占黃金重量的45%,銅佔46%,錫佔38%,鉛佔59%。可見黃金體小質重,若放於掌心顛試,有沉墜感。對笨大而又輕飄的飾品應警惕,認真辨別是否偽品或半偽品。

值得注意的是,當前市場出售的金首飾中,許多是亞金製品。所謂亞金,實際上是一點金的成分也沒有。它是由銅、鋁、鎳等金屬製成的合金材料,具有硬度高、耐磨不變色等特點。

3)見音韻

成色高的首飾,擲於水泥地上會有沉悶的叭嗒聲,並有聲而無韻,無強力,俗稱死聲。相反,成色低的金飾,拋在水泥地上有韻且聲響尖長,並稍有回跳。

4)試軟硬

金首飾的成色越高越柔軟,越無彈性,真金用牙咬或針劃都會有輕痕,以手摺無斷紋,且火燒(不是極高溫)後不會變色。成色低的、假的則相反。

5)拋摔法

真金拋在桌面、地面上發出「噗嗒」之聲,假的或成色差的則發出尖亮、清脆之聲。

6)火燒測試法

「真金不怕火煉」,即放在1000℃的高溫下也不褪色、不溶化,在1063℃,開始溶化但不變色。把金飾放在爐面上或瓦片上焙燒至通紅,冷卻後,表面顏色仍然不變。

7)試劑法

即用45%的硝酸點試:黃金無變化,銀變黑色,銅冒綠色泡沫。這是因為金的化學性質穩定,在任何狀態下都不會被氧化,在水、空氣、硫化氫或鹽、鹼環境中也非常穩定。金難溶於任何一種單一的酸,僅僅溶於王水(鹽酸與硝酸體積按3比1的混合液)。

8)查看蓋印標記法

正規生產廠生產的金飾品,都蓋含金量和生產廠標記,如蓋24K、14K等。

如無標記者,一般都是偽品。

④ 測定方法

極譜法能測定微量鎘的方法很多,但礦樣成分復雜仍需預先分離富集。火焰原子吸收光譜法測定微量鎘一般也需經分離富集,石墨爐原子吸收光譜法則可直接測定。電感耦合等離子體發射光譜法測定鎘的精密度較好,但對於0.0xμg/g含量鎘的直接測定,靈敏度仍不夠。電感耦合等離子體質譜法的靈敏度可以滿足要求,由於鋯和錫的干擾,影響痕量鎘測定的精密度,採用王水溶樣,鋯和錫不溶出,可以較好地實現鎘的直接快速測定。

62.7.3.1 氫氧化銨-氯化銨底液極譜法

方法提要

試樣經王水(或氫氟酸-高氯酸-王水混合酸)分解,在3mol/L氫氧化銨-1mol/L氯化銨底液中,鎘有很好的波形,用示波極譜測量峰高,鎘的峰電位約為-0.91V(對飽和甘汞電極)。在50mL溶液中,鎘量在50~500μg時,峰高與濃度成正比。

銅在鎘前起波,含量高時影響鎘的測定,30倍以下不幹擾。

本方法適用於稀有和有色金屬等礦石和岩石中鎘含量的測定。測定范圍:w(Cd):(50~500)×10-6

儀器

示波極譜儀。

試劑

氯化銨。

鹽酸。

硝酸。

氫氟酸。

高氯酸。

王水新鮮配製。

氫氧化銨。

亞硫酸鈉溶液(200g/L)。

鐵(Ⅲ)溶液ρ(Fe3+)=50mg/mL2.5gFeCl3·6H2O溶於(1+99)HCl並稀釋至100mL。

動物膠溶液(5g/L)。

氫氧化銨-氯化銨溶液20gNH4Cl加100mL氫氧化銨,用水稀釋至120mL。

鎘標准溶液ρ(Cd)=50.0μg/mL稱取50.00mg高純金屬鎘於250mL燒杯中,蓋上表面皿,加入10mL(1+1)HNO3,微熱溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。

校準曲線

移取0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL鎘標准溶液置於一組50mL容量瓶中,加入3mL鐵溶液,混勻,加入12mL氫氧化銨-氯化銨溶液、2.5mL亞硫酸鈉溶液、1mL動物膠溶液,用水稀釋至刻度,混勻。放置澄清後取清液置於電解池中,在電壓-0.6V~-1.1V作極譜圖,繪制校準曲線。

分析步驟

根據試樣中鎘含量的高低,稱取0.5~1g(精確至0.0002g)試樣置於250mL燒杯中,以水潤濕,加入15mLHCl,蓋上表面皿,於控溫電熱板上加熱溶解,約20min後加入5mLHNO3,繼續加熱溶解,待試樣溶解完全後,用少量水洗去表面皿,蒸發至濕鹽。加10mL熱水溶解鹽類,冷卻至室溫,用水移入50mL容量瓶中,體積不超過25mL。

含硅高的試樣將試樣置於聚四氟乙烯燒杯中,加10mLHF,加蓋,放置過夜。移去蓋子,加入10mL王水、0.5mLHClO4,蓋上表面皿,置控溫電熱板上微沸30min,用少量水洗去表面皿,繼續加熱至高氯酸白煙冒盡,取下冷卻。加入5mLHCl,溫熱溶解鹽類,取下冷卻,用水移入50mL容量瓶中,控制體積不超過25mL。以下按校準曲線操作測得鎘量。

鎘含量的計算參見式(62.2)。

注意事項

1)如銅、鉛含量都較高,大於鎘的30倍,可在移入容量瓶前,在稀鹽酸溶液中除銅,然後轉氨性底液測定鎘。

2)當試樣中含有少量銅、鎳和鋅時,可以在一份試液中同時測定鎘和這些元素。

62.7.3.2 二安替比林甲烷-酒石酸鈉-碘化鉀底液極譜法

方法提要

在20g/L碘化鉀-0.0125g/L二安替比林甲烷-18g/L酒石酸鈉-20g/L抗壞血酸-1g/L鐵體系中,鎘有靈敏的配位吸附波,峰電位-0.72V,鎘離子濃度在0.001~0.3μg/mL之間與峰高呈線性關系。測定范圍:w(Cd):(0.05~100)×10-6

儀器

示波極譜儀。

試劑

鹽酸。

硝酸。

抗壞血酸溶液(200g/L)。

氫氧化鈉溶液c(NaOH)=3mol/L。

碘化鉀溶液(200g/L)。

二安替比林甲烷溶液(2.5g/L)稱取0.25g二安替比林甲烷置於燒杯中,加5mL(1+1)HCl,用水稀釋至100mL。

酒石酸鈉溶液(90g/L)稱取18g酒石酸鈉置於燒杯中,加150mL水及5mL(1+1)HCl,用水稀釋至200mL,攪勻。此溶液約為pH3.5~4.0。

鐵(Ⅲ)溶液(100g/L)。

鎘標准溶液配製方法見62.7.3.1氫氧化銨-氯化銨底液極譜法。

甲基橙指示劑(1g/L)。

校準曲線

分取含鎘0μg、0.01μg、0.05μg、0.10μg、…、5.00μg的鎘標准溶液置於一組10mL比色管中,加入2滴鐵溶液、1mL抗壞血酸溶液、0.5mL二安替比林甲烷溶液、1滴甲基橙指示劑,用氫氧化鈉溶液調節至黃色,再用(1+5)HCl調節到剛出現紅色,加入2mL酒石酸鈉溶液,1mL碘化鉀溶液,用水稀釋至刻度,混勻。起始電位為-0.45V,用示波極譜導數部分進行測定。

分析步驟

稱取0.05~0.2g(精確至0.0001g)試樣,置於50mL燒杯中,加少量水潤濕,加5~10mLHCl,蓋上表面皿,加熱溶解片刻,加入2~4mLHNO3,繼續加熱至試樣分解完全。洗去表面皿,蒸干。再加1mLHCl蒸干。取下,加入2~3滴HCl、2mL水溫熱溶解鹽類。冷後,加1mL抗壞血酸,以下按校準曲線進行測定。

鎘含量的計算參見式(62.2)。

注意事項

1)干擾元素的允許量:鐵(75mg),鈣、鎂(20mg),鋁、鋇(10mg),鉻(3mg),銅、鋅、鈷、鎳、錳、砷、銻、鉍、鉬、釩、汞、銀、錫(1mg),鈦(5mg),鎢(0.5mg),鉛(0.2mg),鈰、鈮、鉭(0.05mg),銦、鉑、鈀(0.02mg),鎵、碲、金(0.01mg),鍺、鈹(0.005mg)。另外NO-2、SO2-4、F-、Cl-和少量PO3-4均不幹擾;

2)鉛大於0.2mg嚴重干擾測定,需用硫酸鈉和鋇鹽共沉澱避免干擾;

3)銦大於0.02mg干擾測定,加入0.02mol/LEDTA能消除0.1mg銦的干擾。

62.7.3.3 717陰離子交換樹脂分離-溴化鉀-碘化鉀-六次甲基四胺底液極譜法

方法提要

試樣經王水分解,在0.5mol/LHCl中,用717陰離子交換樹脂富集鎘,鋅、鉍被同時吸附,用(1+9)HNO3解吸,與Fe、Cu、Pb、Ni、Co、Sb5+、As5+、Se、Te、Mo、Sn等元素分離。

在0.66mol/L溴化鉀-0.15mol/L碘化鉀-六次甲基四胺底液(pH4)中,鎘產生靈敏的吸附催化波,可用方波極譜測定。鎘量在0.05~2.5μg之間峰高與濃度呈良好的線性關系。本方法適用於稀有和有色金屬等礦石和岩石中鎘含量的測定。測定范圍:w(Cd):(0.1~10)×10-6

儀器

極譜儀。

試劑

鹽酸。

硝酸。

高氯酸。

氫氧化鈉溶液(40g/L)。

抗壞血酸溶液(100g/L)。

溴化鉀溶液c(KBr)=3.3mol/L。

碘化鉀溶液c(KI)=1.5mol/L。

六次甲基四胺溶液(100g/L)。

鎘標准儲備溶液ρ(Cd)=100.0μg/mL稱取0.1000g(精確至0.0001g)高純金屬鎘於100mL燒杯中,加蓋表面皿,沿杯壁加入20mL(1+1)HNO3溶解,蒸發至濕鹽。用少許水吹洗表面皿,加25mL(1+1)HCl趕HNO3,蒸干後補加10mL(1+1)HCl,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。

鎘標准溶液ρ(Cd)=0.40μg/mL用0.5mol/LHCl稀釋鎘標准儲備溶液製得。

甲酚紅鈉鹽-百里酚藍鈉鹽混合指示劑0.05g甲酚紅鈉鹽和0.05g百里酚藍鈉鹽溶於100mL水中。

717陰離子樹脂(60~80目)將樹脂用40g/LNaOH溶液和(1+1)HNO3分別浸泡數小時,然後用蒸餾水洗至中性備用。

交換柱裝置:用短頸漏斗做交換柱,內徑應為0.5~0.6cm,漏斗頸下端塞一小團尼龍絲(或棉花),先往漏斗中注入蒸餾水,然後將處理好的樹脂和水慢慢注入,裝填樹脂柱應高為5cm,然後在頸上端塞一小團尼龍絲,控制流速為1.5~2mL/min。漏鬥上疊放濾紙,以過濾試樣殘渣,最後樹脂用2mol/LHCl平衡備用。

校準曲線

吸取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL鎘標准溶液置於一組10mL比色管中,加5滴(1+4)HCl、6滴抗壞血酸溶液、2mLKBr溶液、1mLKI溶液、1滴甲酚紅鈉鹽-百里酚藍鈉鹽混合指示劑,滴加六次甲基四胺溶液中和溶液呈黃綠色(pH4),用水稀釋至刻度,混勻,放置半小時以上。取上層清液,置於電解池中,於-0.35V起始掃描,進行方波極譜測定,繪制校準曲線。

分析步驟

稱取0.2~1g(精確至0.0001g)試樣置於200mL燒杯中,加入20mLHCl,加蓋表面皿,加熱溶解20~30min後,加5mLHNO3,待試樣溶解完全後,用少量水吹洗表面皿,將溶液蒸發至干。用5mLHCl趕HNO32次,然後加入20mL2mol/LHCl,微熱溶解鹽類。將試液傾入已裝好樹脂的漏鬥上,過濾殘渣和交換富集同時進行。用0.5mol/LHCl洗燒杯數次及濾紙多次,洗凈鐵(Ⅲ)離子,棄去濾紙,再洗樹脂數次。

向樹脂上加5mL加熱到60~80℃的(1+9)HNO3解脫鎘,共加4~5次。解脫液收集在100mL燒杯中,加0.5mLHClO4,在控溫電熱板上加熱蒸發至干。加5滴(1+1)HCl及數毫升水,再次蒸干。再加5滴(1+4)HCl溶解鹽類。加6滴抗壞血酸溶液、2mLKBr溶液、1mLKI溶液、1滴甲酚紅鈉鹽-百里酚藍鈉鹽混合指示劑,滴加六次甲基四胺溶液中和試液呈黃綠色為止(pH4),小心注入10mL比色管中,用水沖洗並稀釋至刻度,混勻。放置0.5h以上。以下按校準曲線進行方波極譜測定。

鎘含量的計算參見式(62.2)。

62.7.3.4 717陰離子交換樹脂分離-鹽酸-碘化鉀-四乙基溴化銨底液極譜法

方法提要

試樣灼燒後,王水溶解,在0.5mol/LHCl中,經717陰離子交換樹脂吸附鎘,用硝酸解脫鎘;除去硝酸後,鎘在0.08mol/LHCl-0.05mol/LKI-0.05g/L四乙基溴化銨體系中,產生靈敏的吸附催化波,峰電位為-0.5V(對銀電極)。檢測下限為0.005μg/mL。測定范圍:w(Cd):(0.05~12)×10-6

儀器

示波極譜儀。

試劑

717陰離子樹脂60~80目樹脂,用40g/LNaOH溶液和(1+1)HNO3分別浸泡數小時,然後用蒸餾水洗至中性備用。

鹽酸。

硝酸。

高氯酸。

四乙基溴化銨溶液(10g/L)。

碘化鉀溶液c(KBr)=1mol/L。

抗壞血酸溶液(200g/L)。

樹脂的處理同62.7.3.3717陰離子交換樹脂分離-溴化鉀-碘化鉀-六次甲基四胺底液極譜法。

交換柱裝置同62.7.3.3717陰離子交換樹脂分離-溴化鉀-碘化鉀-六次甲基四胺底液極譜法。

鎘標准溶液配製方法同62.7.3.3717陰離子交換樹脂分離-溴化鉀-碘化鉀-六次甲基四胺底液極譜法。

校準曲線

分取含鎘0μg、0.050μg、0.10μg、…、1.20μg的鎘標准溶液置於一組25mL燒杯中,低溫蒸干。取下冷卻後,加入0.2mL(1+2)HCl、0.5mL四乙基溴化銨溶液、0.5mLKI溶液,用水移入10mL比色管中,混勻,再逐滴加入0.5mL抗壞血酸溶液(邊加邊搖動),用水稀釋至刻度,混勻。起始電位為-0.2V時,用示波極譜導數部分進行測定。

分析步驟

稱取1g(精確至0.0002g)試樣置於瓷坩堝中,放入高溫爐中,於600℃灼燒半小時。取出冷卻,移入150mL燒杯中,加入20mLHCl,蓋上表面皿,加熱20min,再加5mLHNO3,待試樣溶解後蒸干,沖洗並移去表面皿,以5mLHCl蒸干趕HNO32次,加入20mL2mol/LHCl微熱溶解鹽類。將此溶液經漏鬥上過濾入交換柱,用0.5mol/LHCl洗燒杯及濾紙多次,直至濾紙無黃色為止。將濾紙棄去,再用0.5mol/LHCl洗樹脂數次,棄去流出液,然後用已經加熱到60~80℃的硝酸分4~5次(每次5mL左右)淋洗鎘,用50mL燒杯承接溶液,加入0.5mLHClO4,蒸發至干,加入1~2mL(1+1)HCl,再蒸干,加入20mL2mol/LHCl微熱溶解鹽類。以下按校準曲線進行測定。

鎘含量的計算參見式(62.2)。

62.7.3.5 原子吸收光譜法

方法提要

試樣經王水(或氫氟酸+高氯酸+王水)分解;加氫氟酸溶樣時,可加入硼酸配位氟。在(5+95)HCl中,於原子吸收光譜儀,使用空氣-乙炔火焰,在波長228.8nm處測定。本方法適用於稀有和有色金屬等一般礦石和岩石中鎘含量的測定。測定范圍:w(Cd):(5~1000)×10-6

儀器

原子吸收光譜儀(帶背景校正器)。

試劑

鹽酸。

硝酸。

氫氟酸。

高氯酸。

王水新鮮配製。

硼酸溶液(60g/L)。

鎘標准溶液ρ(Cd)=10.0μg/mL配製方法見62.7.3.1氫氧化銨-氯化銨底液極譜法。含1.00mg鎘。

儀器

原子吸收光譜儀(帶背景校正器)。

校準曲線

移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL鎘標准溶液分別置於一組50mL容量瓶中,加入5mLHCl(若採用三酸分解試樣,應補加5mL硼酸溶液),用水稀釋至刻度,混勻。於原子吸收光譜儀上,使用空氣-乙炔火焰,在波長228.8nm處測量吸光度。繪制校準曲線。

分析步驟

根據試樣中鎘含量的高低,稱取0.1~1g(精確至0.0001g)試樣,置於100mL燒杯中,加入20mLHNO3,蓋上表面皿,於控溫電熱板上加熱溶解,約20min後加入5mLHNO3,繼續加熱溶解,待試樣溶解完全後,用少量水洗去表面皿,蒸發至干。加5mL(1+1)HCl,蓋上表面皿,加熱溶解鹽類,取下,用少量水洗去表面皿,冷卻至室溫,用水移入50mL容量瓶中並稀釋至刻度,混勻。

含硅高的試樣將試樣置於聚四氟乙烯燒杯中,加10mLHF(加蓋放置過夜)。移去蓋子,加入10mL王水、0.5mLHClO4,蓋上蓋,置控溫電熱板上微沸30min,用少量水洗去表面皿,繼續加熱至高氯酸白煙冒盡,取下冷卻。加入5mL(1+1)HCl、5mL硼酸溶液,溫熱溶解鹽類,取下冷至室溫,用水移入50mL容量瓶中並稀釋至刻度,混勻。以下按校準曲線進行測定。

鎘含量的計算參見式(62.2)。

62.7.3.6 石墨爐原子吸收光譜法

方法提要

試樣經鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸分解後,加熱至冒高氯酸白煙除盡氟後,制備成(1+99)HNO3溶液。加入磷酸二氫銨、硫脲、EDTA二鈉鹽混合溶液作為基體改進劑,石墨爐原子吸收光譜法直接測定鎘的含量。

方法適用於水系沉積物及土壤中鎘的測定,檢出限(3s):0.05μg/g,測定范圍:0.15~5.0μg/g。

儀器

原子吸收光譜儀,帶石墨爐及自動進樣裝置。

試劑

鹽酸。

硝酸。

高氯酸。

氫氟酸。

磷酸二氫銨、硫脲、EDTA混合溶液(100g/L磷酸二氫銨、100g/L硫脲、20g/LEDTA)稱取10g磷酸二氫銨、10g硫脲及2gEDTA二鈉鹽,溶於100mL水中,用時配製。

鎘標准儲備溶液ρ(Cd)=1.00mg/mL稱取1.0000g金屬鎘(99.95%),加入20mL(1+1)HNO3溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻備用。

鎘標准溶液ρ(Cd)=50.0ng/mL用(1+99)HNO3逐級稀釋鎘標准儲備溶液配製。

校準曲線

吸取0mL、0.50mL、2.50mL、5.00mL鎘標准溶液於25mL比色管中,加2.5mL磷酸二氫銨-硫脲-EDTA混合溶液,用(1+99)HNO3稀釋至刻度,搖勻。此系列的鎘濃度分別為0ng/mL、1.0ng/mL、5.0ng/mL、10.0ng/mL。按表62.24儀器工作條件(以日立180-80偏振塞曼原子吸收光譜儀為例)進行測定,繪制校準曲線。

表62.24 偏振塞曼原子吸收光譜儀石墨爐測定Cd工作條件(日立180-80)

續表

分析步驟

稱取0.1~0.5g(精確至0.0001g)試樣置於30mL聚四氟乙烯坩堝中,用水潤濕,加入5mLHCl,於電熱板上低溫加熱10min,再加2mLHNO3,繼續加熱20min,取下。加入2mL(1+1)HClO4及10mLHF,繼續加熱至冒盡白煙。取下冷卻後加入1.0mL(1+3)HNO3,用水沖洗坩堝壁,加熱溶解鹽類後,移入25mL比色管中,用水稀釋至刻度,搖勻。澄清後吸取5.0mL溶液於另一個25mL比色管中,以下按校準曲線步驟操作,測得試液中Cd的濃度。

按下式計算試樣中Cd的含量:

岩石礦物分析第三分冊有色、稀有、分散、稀土、貴金屬礦石及鈾釷礦石分析

式中:w(Cd)為試樣中Cd的質量分數,μg/g;ρ為從校準曲線上查得試液中鎘的濃度,ng/mL;ρ0為從校準曲線上查得空白試液中鎘的濃度,ng/mL;V1為制備溶液的總體積,mL;V2為分取制備溶液的體積,mL;V3為測定溶液的體積,mL;m為稱取試樣的質量,g。

參考文獻

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⑤ 水掉法如何檢測黃金以及原理是什麼

你好抄!這個問題估計只要真正做過黃金的才能回答你,你很幸運,水調法就是准備一個電子秤,一個水杯,一個溫度計,先稱出金子的重量,然後把水放到水杯裡面,把溫度調成30-3
5左右,把電子秤重量清零,用根線把黃金綁起來,然後慢慢的放進水杯中間(注意:要懸空,而且要等水面平靜,放的時候一定注意別太快,手不要抖)看到那個重量沒?記起來
最後,你把你黃金的重量除以剛剛那個水溫出來的重量再除以19.34就算出來了黃金的純度是多少!
這里還要提醒你,各個步驟都要准確才能測的准,(說是准還是沒機器准,不過其本上差不多)
如果是的話,最好給我加分,打字很辛苦o(∩_∩)o...哈哈

⑥ 怎樣鑒定黃金純度

1、看標記:現在我國廠家生產的黃金首飾都是按國際標准提純配製而成的,並打上標記,用k來表示金屬製品中含金量的多少。根據標記上的24K或18K等的字樣,便可知道該首飾成色如何,但是按規定低於10K就不能打K金的印號。

2、看顏色:黃金首飾一般純度越高,色澤越深。正如人們常說的「七青八黃九紫十赤」,即如果金飾呈青黃色,含金量可達70% ;呈黃色含金量可達80-90%;如果呈赤黃色,含金量可達95以上。當然,僅僅憑顏色辨別黃金首飾的成色、真假是遠遠不夠的。

3、掂重量:黃金的比重為19.3,高於其他金屬。同樣體積的黃金,其重量是銀的1.8倍,銅的2.2倍。所以,真金托在手中應感覺 沉重,假黃金則感覺較輕。

4、聽聲音:將金飾物拋向桌面,或扔在堅硬的地上,含金量越低,彈性越大,跳得越高,發出清脆的聲音,而且有餘音;含金量 越高,彈性越小,跳得越低,發出的聲音低悶,且無餘音。

5、試硬度:首飾含金量越高越柔軟,用手很容易折彎,韌性好,不易斷,用硬東西刻劃會留下清晰的劃痕;含金量越低則越堅硬 ,需要用較大的力氣才能彎動,而且易折斷,用硬東西刻劃時,劃痕不明顯。

6、科學檢測:一是用火燒的方法來鑒別。把首飾放在無煙的火中灼燒,純金燒後顏色不變;顏色變暗或發黑的為假金或成色不足 。二是化學法。用濃度為45%或70%的硫酸點試,黃金無變化,保持原樣;銀變黑;銅冒綠泡。因為銀、銅等金屬均溶於酸,會發 生化學反應。

⑦ 任務礦石中鈀含量的測定

——活性炭吸附DDO光度法

任務描述

鈀是鉑族元素之一。在地殼中含量極微,屬「超痕量元素」,比「稀有元素」還少,比某些「分散元素」分散。鉑族元素的分析,是現今人們公認的一個難題。勘查地球樣品中的鉑族元素的含量低,基體復雜,樣品均勻性差,干擾因素多;且鉑族元素本身具有相似的電子層結構和化學性質,很多分析試劑能同時與多種鉑族元素發生相似的反應並產生干擾,很難找到一些特效的分析試劑。加之,它們又多伴在一起,因此分離和測定十分困難。本次任務用DDO光度法測定礦石中的鈀含量,通過本次任務,掌握兩個知識點:一是鈀的富集與分離,二是鈀的顯色測定。

任務實施

一、試劑配製

(1)石油醚-三氯甲烷混合溶液(3 +1):石油醚的沸程在60~90℃或90~120℃為佳。

(2)DDO溶液(2g/L):稱取0.2g DDO溶於100mL丙酮中。

(3)氯化鈉溶液(200g/L):稱取20g氯化鈉,溶於100mL水中。

(4)乙酸丁酯。

(5 )鈀標准溶液:稱取0.1000 g光譜純鈀片於500mL燒杯中,加20mL王水,於砂浴上加熱溶解,然後以少量鹽酸吹洗杯壁,加入5滴氯化鈉溶液(200g/L),並移到水浴上蒸干,加2mL鹽酸(1 +1),蒸發到干,反復處理三次,取下用鹽酸溶液(8mol/L)溶解,移入1L容量瓶中,並用鹽酸溶液(8mol/L)定容,此貯備液含鈀100μg/mL。吸取10mL貯備液於 500mL 容量瓶中,以並用鹽酸溶液(8mol/L )定容,此貯備液含鈀2μg/mL。

二、分析步驟

稱取10~30g試樣於瓷舟中,在550~650℃的高溫爐中焙燒1~2h,中間攪拌2~3次,冷後移入250mL燒杯中,加入50mL王水(1+1 ),搖勻,蓋上表面皿,在電熱板上加熱分解15~20min,取下表面皿,低溫蒸至黏稠狀,加HCl重復蒸發兩次(每次5mL),加水60mL稀釋,過濾。用水洗凈燒杯及沉澱,在濾液中加0.3 g活性炭(可滴加少量金標准溶液)攪拌均勻,放置過夜。用定性濾紙過濾並擦凈燒杯,再用水洗沉澱約15 次。將活性炭連濾紙轉移至瓷坩堝中,放入馬弗爐低溫升至650℃灰化完全。

在含鈀灰分的瓷坩堝中加王水5mL,水浴加熱溶解,加3 滴氯化鈉溶液(200g/L),繼續水浴蒸干,加鹽酸2~3次趕硝酸。殘渣用15mL鹽酸溶液(8mol/L)溶解後,並將此溶液移入25mL比色管中(至20mL)。

加乙酸丁酯4mL萃取1min,分層後棄去有機相。在水相中加入1mL DDO溶液(2g/L),搖勻,放入60~70℃的水浴中保溫10min,然後冷卻(或在25℃的室溫中放置1h),加入5mL石油醚-三氯甲烷混合溶劑,振搖1min,分層後,吸取有機相,用1cm吸收池,在波長450 nm處以試劑空白作參比,測定其吸光度。

鈀工作曲線的繪制:分別吸取含鈀0、2.00、4.00、8.00、12.00、20.00μg的鈀標准溶液於25mL比色管中,用鹽酸溶液(8mol/L)稀釋至20mL,以下操作同試樣分析步驟。

三、結果計算

鈀的含量按下式計算:

岩石礦物分析

式中:w(Pd)為鈀的質量分數,μg/g;m1為從工作曲線上查得試樣溶液中鈀的質量,μg;m0為從工作曲線上查得試樣空白中鈀的質量,μg;m為稱取試樣的質量,g。

四、質量記錄表格

測定完成後,填寫附錄一中質量記錄表格3、4、8。

任務分析

一、方法原理

試樣先經灼燒使某些不溶於王水的鈀礦物轉變為能在王水中溶解的單體金屬,然後用王水分解,以HCl驅除大部分HNO3後,加水稀釋,濾去殘渣。濾液用水稀釋使溶液中含酸量每100mL不超過5mL,分數次加入活性炭以使鈀吸附完全。濾出活性炭灰化後,溶於王水。先用乙酸丁酯萃取Au及Fe等雜質。然後在水相中使Pd與DDO反應。Pd(Ⅱ)與雙十二烷基二硫代乙二醯胺(DDO)生成黃色配合物,用石油醚-三氯甲烷混合液萃取測定鈀。

二、干擾情況

在本法的顯色條件下,80μg Au(Ⅲ)、40μg Rh(Ⅱ)、20μg Ir(Ⅳ)、20mg Ag(Ⅰ)、100μg Se(Ⅳ)、40μg Te(Ⅳ)、20mg Fe(Ⅲ)、20mg Cu(Ⅱ)、50mg Ni(Ⅱ)、50mg Pb(Ⅱ)對鈀的測定不幹擾。硝酸根的存在對鈀測定有嚴重干擾,導致結果偏低。高氯酸根的存在對測定無影響。

所取試樣中鈀含量小於5μg時,採用目視比色本法可測低至0.01 g/t的試樣。

三、配製貴金屬標准溶液的注意事項

在貴金屬分析化學中,通常使用貴金屬的氯化物或氯離子配合物與各種試劑發生反應,因為貴金屬氯化物和氯配合物的制備方法容易、穩定性好,而且具有確定的價態和形態。其他鹽類,如硝酸鹽、硫酸鹽、過氯酸鹽等不夠穩定,有的組成復雜,或與試劑反應難於進行。因此貴金屬的標准溶液(除銀一般是以AgNO3形式配製外)大都是以氯配合物的形式制備。

採用純度在99.95% 以上的金屬片或粉末以王水或(鹽酸+氧化劑)溶解時,溶解之後應除去氧化劑,如用鹽酸除硝酸和氮的氧化物時,應在沸水浴上小心蒸發,並加入氯化鈉或氯化鉀作保護劑;以鹽酸溶液稀釋定容時,應控制鹽酸濃度,以便保證較高的氯離子濃度,避免價態的變化和發生水解,以保證標准溶液能夠長期儲存。

貴金屬標准存儲溶液應具有較高的金屬離子濃度,以便在儲存時不易發生濃度的變化。分析用標准工作溶液常常由存儲溶液稀釋制備,但在常溫下保存時間一般不得超過2個月。

貴金屬標准溶液的儲存是一個重要的問題。影響貴金屬標准溶液穩定性的主要因素有兩個方面:貴金屬配合物離子的穩定性和容器對貴金屬離子的吸附。配合物離子穩定性依賴於酸度和氯離子濃度。對於鋨、釕標准溶液的儲存,還應考慮揮發損失的問題,在鹽酸(1mol/L)介質中,釕溶液保存在石英玻璃或玻璃容器里可穩定4個月,4個月後會損失25%;鋨溶液只能穩定2個月,2個月後會損失50%。銀標准溶液應避光保存。容器對貴金屬離子的吸附與容器的種類和溶液酸度有關,溶液的酸度越高,器壁吸附越少。

實驗指南與安全提示

DDO和Pd的反應稍慢,且試劑又不溶於水和鹽酸中,故加入DDO試劑應沿著管壁緩緩加入,並激烈振盪兩次,讓試劑很好地分散於溶液中,並放置30min,或在60~70℃的水浴中保溫10min。DDO與Pd(Ⅱ)形成黃色配合物,其配位比為2∶1,配合物被有機溶劑萃取後,色強非常穩定,15 h內無變化。

DDO對Pd有很高的選擇性。除100μg以上的金影響測定外,Fe、Co、Ni、Pb、Ir、Cu、Ag對Pd的測定無干擾。Pt(Ⅳ)、Rh(Ⅲ)若無強還原劑存在也無干擾。

當Pt、Pd的含量較低時,可採用目視比色測定。Pt、Pd與DDO的有色配合物在有機相中24 h內穩定。

加入DDO溶液的量要求准確,因試劑本身有淺綠色。

Pt(Ⅳ)不與DDO反應,但加入SnCl2還原為Pt(Ⅱ)就立即生成紅色螯合物,可穩定24h以上。

DDO的制備:稱取15 g二硫代已二醯胺於錐形瓶中,加入100mL乙醇溶解,在另一燒杯中,稱取46 g月桂胺,加入50mL乙醇溶解,將上述溶液合並,混勻,蓋上帶玻璃管的橡皮塞(作空氣冷凝管),在水浴上加熱,保持微沸30~40min,待無氨味時取出,倒入燒杯中,用冰水冷卻,抽濾,用冰冷卻過的乙醇洗滌至無綠色,取出沉澱於另一燒杯中,用100mL丙酮溶解後,移到錐形瓶(帶空氣冷凝管)中,加入一小勺活性炭,在水浴上加熱5~10min,趁熱抽濾,用丙酮洗滌,將濾液置於蒸發皿上,使其自然乾燥。若顏色不正常時,可用丙酮重結晶一次。

由於鈀的化合物均易分解,所以在蒸干時要特別小心,否則結果嚴重偏低。

活性炭吸附鈀應在低酸度下進行,故溶礦過程中盡量蒸去多餘的酸。

顯色反應應在鹽酸(>6mol/L)介質中進行。

拓展提高

鎳鋶試金法測定礦石中的貴金屬

鎳鋶試金法(也稱硫化鎳試金法)是以硫化鎳、硫化鐵(和硫化銅)組成的鋶來捕集貴金屬,它適合於捕集金和所有鉑族元素。也可用於其他試金法熔煉有困難的高硫高鎳樣品。硫化鎳有足夠大的密度(5.3g/cm3),便於與熔渣分開,並容易粉碎。鎳鋶扣捕集貴金屬的能力很強,試金扣的量在12g以上能將50g樣品中的貴金屬捕集完全。鎳鋶試金法中熔渣的硅酸度在1.5~2.0之間為好。但是要注意渣的是酸度不要太大,否則熔渣很黏,不利於鋶扣與熔渣的分離。鋶扣一般採用鹽酸溶解,硫成硫化氫逸出,銅、鐵、鎳(包括銀)以氯配合物形式進入溶液,金和鉑族金屬留在殘渣內。濃鹽酸溶解鋶扣時,鋨的損失比較大,鉑、鈀也會有一定的損失。用稀鹽酸溶解或採用封閉溶解法可減少這些元素的損失。鎳鋶試金法測定金的重現性不太好,其中既有金的捕集效率問題,也有金在鹽酸溶解時的損失問題。採用碲共沉澱法可以改善金的回收率和重現性。鎳鋶試金法需要加入硫黃作為還原劑和硫化劑,硫黃的加入量要適當。加得少了,在用鹽酸溶解扣時,鋨、釕的損失會增加。過量了又給試金扣的溶解帶來困難。為了避免硫黃過剩,可以用硫化鐵代替一部分硫黃,而且這樣的試金扣在水中能自行粉化。

一、鋶鎳試金法的特點

1.鋶鎳試金法優點

(1)可以捕集所有的鉑族元素。

(2)不同類型的樣品,其熔劑的組成變化相對較小。

(3)對含硫和鎳的樣品不需要事先除去。

(4)熔劑與樣品的比例較小,所以可以處理較大量的樣品。

(5)硫化鎳扣可直接用於激光剝蝕法。

2.鋶鎳試金法的局限性

(1)空白較高。有時有些元素的空白值可達數百個pg/g水平。尤其是鎳試劑的空白較高,建議使用純度較高的羰基鎳粉。

(2)Os以OsO4的形式揮發。

(3)在硫化鎳扣用鹽酸溶解時,有的貴金屬元素比如釕和鈀會以氯化物或含氯的配合物形式揮發損失。

(4)個別元素會由於硫化鎳捕集效率低或碲共沉澱的不完全分離而導致回收較差(<90%)。

(5)鹽酸溶解硫化鎳扣時,會產生大量硫化氫氣體,需要有效的排煙氣設備。

採用減小硫化鎳試金扣的方法可以降低試劑空白。早先的硫化鎳試金法一般要加入10 g以上的鎳,現在一般大約為幾克(根據樣品中鉑族元素含量范圍和樣品基體性質而定)。

二、鎳鋶試金法配料

配料是鎳鋶試金分析中關鍵的一步。首先要了解所測樣品的種類,以確定熔料的配方。

根據試料中的物質組成,按照預期生成熔渣的硅酸度,通過反應式計算,可獲得配料中各種試劑的加入量。

1.一般地質樣品配料大體范圍

(1)岩石、沉積物、土壤類:如石英、輝石、橄欖石、方解石、沉積岩、土壤、水系沉積物、海洋沉積物等,配方一般為(20g樣):Na2B4O5(OH)420~25g,Na2CO310~14g,Ni 2~3g,SiO21~2g,麵粉0.5~1g。

(2)礦石類樣品等:如鉻鐵礦、超基性岩、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、鎳礦等,配方一般為(20g樣):Na2B4O5(OH)4或Li2B4O725g,Na2CO315~20g,Ni 3.5~6g,SiO23~6g,麵粉2g。

許多鉻鐵礦中往往含有較多的鉑族元素,而鉻鐵礦是很難熔融的礦物,熔劑配方對鉻鐵礦的熔解很關鍵。可以加入偏磷酸鈉使鉻鐵礦完全熔融,其熔劑配方為:樣品10g,SiO29g,(NaPO3x15g,Li2B4O730g,Ni 7.5g,S 4.5g。熔融溫度必須達到1200℃。

2.針對不同物料調整配方的要點

(1)硅酸鹽類樣品:硅酸鹽樣品中二氧化硅佔一半以上,還有少量鈣、鎂、鋁,需要加入較多的碳酸鈉,適量的硼砂。

(2)碳酸鹽類樣品:此類樣品的主要成分為碳酸鈣、碳酸鎂,在熔樣時分解逸出二氧化碳成為氧化鈣、氧化鎂,因此在熔樣時必須加入較多酸性熔劑二氧化硅和較多硼砂。

(3)氧化礦樣品:氧化礦樣品指含有較多赤鐵礦、磁鐵礦的樣品,具有一定的氧化力,能消耗掉部分還原劑,配料時需加以考慮。

(4)硫化礦樣品:含有較多的硫化物,還原力較強。需加入較多碳酸鈉,減少硫的加入量。

銅精礦、硫化銅鎳礦、輝銻礦、鎳礦、黃鐵礦等礦種常含有鉑族元素和金銀,熔礦相對困難,配料時需加大碳酸鈉和二氧化硅的量。

三、應用實例

鋶鎳試金-ICP-MS測定礦石中的貴金屬大多數鋶鎳試金-ICP-MS分析流程不包括鋨的測定,因為鋨被氧化成四氧化鋨,揮發損失。以前先將鋨蒸餾出,再用王水溶解殘渣測鋨。這種方法流程過長,不利於大批量樣品分析。改進的鎳鋶試金-碲共沉澱ICP-MS測定鉑族元素的方法,採用封閉溶解貴金屬硫化物濾渣與同位素稀釋法測鋨相結合,解決了包括鋨在內的全部鉑族元素和金的測定,避免了鋨的蒸餾分離和(或)單獨測定,簡化了分析流程。該方法要點如下:

1.樣品處理步驟

(1)取樣20g 於玻璃三角瓶中,加入混合熔劑,充分搖動混勻後,轉入黏土坩堝中。

(2)准確加入適量鋨稀釋劑,覆蓋少量熔劑,放入已升溫至1100℃的馬弗爐中熔融1.5 h。

(3)取出坩堝,將熔融體注入鐵模,冷卻後,取出鋶鎳扣,粉碎。轉入燒杯,加入60ml濃鹽酸,加熱溶解至溶液變清且不再冒泡為止。

(4)加入1mL碲共沉澱劑(含碲0.5mg),1mL二氯化錫(1mol/L)溶液,加熱0.5 h並放置數小時使碲凝聚。

(5)用0.45μm濾膜負壓抽濾,2mol/L鹽酸洗沉澱數次。

(6)將沉澱和濾膜一同轉入帶螺帽的Teflon封閉溶樣器,加入1mL王水,密封,於約100℃電熱板上溶解2~3 h。

(7)冷卻後轉入10mL比色管中,水定容待測。

2.鉑族元素的測定

樣品溶液直接用ICP-MS測定,釕、銠、鈀、銥、鉑用常規標准溶液標化測定。鋨採用同位素稀釋法測定。內標採用10 ng/mL的鎘、鉈標准溶液。雖然採用了密封溶渣的方法,但對鋨進行同位素稀釋測定仍是必不可少的。一方面是因為密封溶解不能確保沒有氣體泄漏;另一方面,即便是溶解過程沒有鋨的泄漏損失,由於不同氧化程度的鋨在ICP技術中靈敏度的巨大差異,採用標准溶液標化會造成分析結果的極大誤差。

閱讀材料

貴金屬首飾分析

在貴金屬首飾中,黃金首飾占據主導地位,銀飾品由於其白色和低廉的價格而成為普通百姓歡迎的主要原因。隨著人們生活的提高,鉑金首飾的消費也迅速增長。當今的黃金首飾市場已趨於國際化,生產和消費已超出地域限制的趨勢。通常,廣大消費者關心的是所購買的金或鉑金首飾是否符合標示的含金或含鉑量,同時希望有一種簡單易行的非破壞性鑒別方法;對於首飾生產廠家,應該以誠信為本,從生產的源頭即飾品材料的成分分析進行把關,使其質量達到國家規定的標准,避免不符合產品出廠;同時,在飾品進入市場之後,有關部門應加強監管,不定期進行抽樣化驗,禁止不合格產品或假貨在市場上銷售。只有這樣,才能維護首飾消費者的合法利益。

一、金首飾的成色

在首飾交易中,金的成色常用「開(K)」表示,[「開」(K)源於英文詞carat,稱「克拉」,原用於表示寶石的質量單位,1ct=0.200g];其純度以千分比表示。純金為24開,也即成色是1000‰。以此推算,1 K的含金量=41.66‰,18 開金就是含有750‰的金。由於41.66‰為無限循環小數,因此不同地域就出現不同的K金標准。國際標准化組織(ISO )推薦的22 K、18 K、14 K 和9 K 飾品金的成色分別含金916‰、750‰、585‰和375‰。我國黃金首飾分類標准如表,基本上與國際標准接軌。由於不同的購買目的,每個國家對黃金首飾成色的要求大不相同,表7-6列出了我國黃金首飾成色分類標准(GB11887-1990 )。

表7-7列出了黃金的成色等級及其適用地域范圍。

表7-5 我國黃金首飾成色分類標准

表7-6 黃金成色等級和適用范圍

二、金首飾的鑒定

從嚴格的意義上來說,首飾的鑒定和分析有著不同的含義。鑒定意味著是對飾品真假的區別或鑒別,它既要維持原有飾品的原貌,又能快速地對飾品做出比較正確的結論。而分析往往意味著是通過某種現代儀器手段或方法對首飾的組成和(或)含金量給出公正和正確的分析結果。

鑒定常常根據金的物理性質如顏色、密度和硬度等進行測估。在金首飾的鑒定中,試金石法和密度法的應用由來已久。前者現在稱為「條痕比色法」,即將金首飾在試金石(一種特殊的硅酸鹽石頭)上輕輕劃痕,然後再與「對牌」(即已知金成色的標准)在試金石上的劃痕顏色比較。據稱有經驗的鑒定者可以將金成色控制在1% 的誤差內。這種方法在以前銀行和舊首飾的收購中常常使用,因為具有立等可取的快速特點。密度法的應用據說是阿基米德在為國王金冠打造中是否被摻假一事的冥思苦想中,因進浴池洗澡受滿池水的溢出啟發而發現了「浮力定律」,並由此揭開了假金皇冠的秘密。自此之後,密度法的鑒定就有了科學依據。

採用密度法鑒定金飾品,首飾應該潔凈乾燥,設法避免在液體中稱量時附著在首飾上的氣泡,最好是按照國家標准《貴金屬及其合金密度的測試方法》(GB/T1423 -1996)進行。值得注意的是,該法不適用於空心首飾和鑲嵌首飾。當然,也不適用於金包鎢的假首飾,因為鎢和金的密度相近。

三、金首飾的分析及含金量的精密測定

(一)無損分析

利用某些現代儀器對貴金屬飾品的成色進行無損檢測被認為是比較理想的方法,因為它具有不破壞樣品、無污染、快速和准確的特點,同時又能提供樣品中多種雜質元素及其含量數據。例如,藉助黃金首飾標樣,X射線熒光光譜法(XRF )廣泛用於飾品的組成和元素含量的測定,並且已被制定成國家標准檢測方法。然而這一方法的測定結果仍受到飾品表面的光滑度、形狀、大小的影響以及因樣品照射位置、面積的差異導致主、次元素熒光強度不同程度的損失,於是有不少改進的測定方法報道,例如無標樣的XRFA方法、XRF-密度校正法等,從而在一定程度上提高了方法的檢測精度和擴大了方法的適用范圍。

(二)化學分析

多姿多彩的金飾品皆源於金基合金材料,材料成分的准確分析是金飾品質量控制的根本保證。因此,僅僅依靠無損分析法顯然是不現實的,因為單就制備用於分析這些合金的標樣就是一件十分復雜和消耗人力、資金的工作。如果把金飾品的分析納入貴金屬合金材料分析范疇的話,原則上貴金屬合金材料中的許多化學分析或儀器分析方法都能適用。這些分析方法既能夠准確地測定主金屬組分的含量,也能夠提供次成分乃至雜質元素的分析結果。如AAS、ICP-AES法等。

應該指出的是,廣大消費者最關心的是飾品中主成分金、鉑、鈀、銀等的含量,其他金屬成分對構成首飾的成本與其工藝所體現的價值相比都微不足道。正因為如此,貴金屬飾品的主成分分析關鍵在於測定方法的准確與否。對於金(或銀)的主成分分析,火試金重量法是具有高准確度的測定方法之一,也是傳統的金銀飾品分析檢測方法。與火試金重量法相比,容量法、電位滴定法和庫侖分析法的操作手續是簡單的,尤其是具有高准確度、精密度和不需要標准樣品的庫侖分析法,對於貴金屬飾品主含量的測定是特別適宜的。

四、鉑金首飾的成分

銀白色的首飾高貴典雅,然而用銀打造的首飾佩戴不久便會晦暗而喪失光澤。金屬鉑的亮白色雖然不及銀,但卻能夠長期經受腐蝕並保持其白色,因此鉑金首飾受到人們的青睞。目前,鉑首飾主要用純鉑和鉑合金製作,也有含鉑的白色K金,例如含有10% Pt、10% Pd、3% Cu和2% Zn的18 K金。所謂白色K金就是為了取代昂貴的鉑而在金基體中加入能夠使金漂白的元素,如 Ag、Al、Co、Cr、In、Fe、Mg、Mn、Ni、Pd、Pt、Si、Sn、Ti、V、Zn等,但白色K金大多數是Au-Pd-Ag系合金,其中可能還含有Cu、Ni、Fe、Mn等。含Ni的白色K金價格便宜,但Ni對人體皮膚具有潛在的毒性問題頗受爭議,為保護消費者的利益,某些歐洲國家今年來已制定了有關製造和銷售與皮膚接觸的含鎳首飾的法令,並制定了相關標准。白色K金依舊按金的成色區分,而對鉑首飾的成色還沒有硬性規定的標准。由於鉑的供給受到資源的限制,近年來價格逐漸攀升,幾乎接近金價的3 倍,這樣一來,鉑首飾的鑒別與分析更令人關注。

五、鉑金首飾分析

到目前為止,還缺乏一種簡單的、像鑒別黃金首飾那樣來鑒別鉑首飾的方法。一些分析工作者試圖採用像無損分析金飾品那樣,用X射線熒光光譜法來進行分析,但是鉑飾品成分比較復雜,難以獲得用作比較的標准樣品。曾有利用XRF金標樣的多元素回歸方程,對Pt、Pd的熒光強度進行修正後並當作Au、Ag的熒光強度,再以計算機編程計算鉑製品中Pt、Au、Pd、Ag、Cu、Ni等元素含量的X射線熒光光譜測定方法,但其准確度和適用性仍有待研究。

在溶液中利用氯化銨將Pt(Ⅳ)沉澱成(NH)2PtCl6的重量法現在已經很少用於分析工作中,因為(NH)2PtCl6沉澱不很完全,且Ir、Rh存在時共沉澱。然而對於鉑飾品這一特殊分析對象,經改進的(NH)2PtCl6-光譜(或原子吸收)法則能夠適用,而且還被制定為鉑首飾合金分析的標准方法。鉑首飾中鉑含量的測定,採用精密庫侖滴定分析法是較好的選擇。該法不需要鉑首飾標准樣品,測定方法的選擇性好,准確度和精密度都很高,而且測定手續簡便快速。

⑧ 黃金怎麼鑒定成色

按照2009年11月1日開始實施的《首飾 貴金屬純度的規定及命名方法》(GB 11887-2008)的規定,黃金及其合金有6種純度,9K代表黃金純度不低於375%。,14K不低於585%。,18K不低於750%。,22K不低於916%。,足金不低於990%。,千足金不低於999%。。24K理論純度為1000%。,但俗話說,金無足赤,一般人們所講的24K黃金,純度應該不低於999.9%。
1、看顏色,黃金的顏色是暗黃色。如果不純,那麼就淺黃色,純度越大,顏色越暗。赤黃色成色在95%以上,淺赤黃色90--95%,淡黃色為80--85%,青黃色65—70%,色青帶白光只有50--60%,微黃而呈白色就不到50%了。

2、看標記。黃金都是國家按照生產標准製作出來的成品。同時還打有標記,這個標記會標記上黃金的K數,比如18K,24K,等等,但是成色低的則不給於打上這種標記,所以能打上的基本成色都算高。有時需要放大鏡來檢查標記來分辨真偽。

3、聲音。黃金也有它自身金屬的聲音。一般純度越高,在地上拋,能啪啪的聲音,如果不純,那麼會發出沉悶的當當聲,但是這個實驗需要在一個比較安靜的環境下作比較明顯。有一定的局限性。

4、真金不怕火煉。一點也沒錯,拿黃金用火燒,直到變紅,再觀察冷卻後的金子的外表是什麼顏色,如果還是原來的金黃色,說明金子純度比較純,如果燒完後,是呈現出暗黑色,那麼說明其中有瑕疵,可能是假金飾品。

5、硬度。黃金的硬度其實並不大,比較柔軟。所以純金的硬度直接用指甲可以開劃開痕跡。如果用牙齒咬,那麼會有很深的印子。若硬度比較大,那麼有可能是含有其他雜質材料在其中,比如含銅。利用彎曲能夠有效的檢查出硬度。

⑨ 請問,用吊水的方法測黃金含量結果怎麼計算

假如:有一塊黃金100克,在水中稱是7克。

有公式:黃金成色=黃金空氣中重量/黃金在水中的重量/19.34。

那麼:黃金成色=100/7/19.34=73.9%。

國產黃金飾品都是按國際標准提純配製成的,並打上戮記,如「24K」標明「足赤」或「足金」;18K金,標明「18K」字樣,成色低於loK者,按規定就不能打K金印號了。

目前社會上不法分子常用製造假牌號、仿製戳記,用稀金、亞金、甚至黃銅冒充真金,因而鑒別黃金飾品要根據樣品進行綜合判定來確定真假和成色高低。

(9)密度法測試貴金屬成色的步驟及結論擴展閱讀:

黃金名稱取決於其純度,比如純度為99%的黃金叫「足金」,純度為99.9%的黃金叫「千足金」,純度為99.99%的黃金叫「萬足金」,純度為99.999%的黃金,可以叫它「十萬足金」,或者「高純金」。

有句成語叫做「金無足赤、人無完人」,事實上,100%的純金並不存在。原因一是在於提煉技術上,二是由於黃金飾品或金條在加工的過程中。

技術工藝

從技術上說,存在連接點的黃金飾品由於工藝需要,必須使用焊料。黃金飾品加工所使用的焊料是特定的合金材料,其本身的構成是以黃金為主,另外含有少量的銀、銅或錫。

焊料分為高焊、中焊和低焊三種,黃金含量分別為940‰、920‰和840‰。足金、千足金飾品一般都使用黃金含量超過90%的焊料,以保證飾品的黃金純度。

其焊料所佔的比重在0.2%左右。其他K金飾品中焊料的含量稍高,但不會超過8%。

國家標准

按照《首飾貴金屬純度的規定及命名方法》(國家標准GB/T11887—2002),足金的純度千分數最小值為990,即純度不低於990‰;千足金的純度千分數最小值為999,即純度不低於999‰。

在這里的標准中,貴金屬首飾中貴金屬的純度范圍不包括焊葯成分,但成品含量不得低於規定的純度范圍。

國家標准中關於黃金純度的規定是指純度最低值。而國內市場上大部分足金、千足金原料的純度都超過了這個最低值(足金純度達到了995‰,千足金純度達到999.5‰)。

⑩ 如何用水判斷金子的真偽

用水判斷金子真偽方法:

1、把黃金產品放入盛滿水的容器。

2、然後測試出溢出的水的體積。

3、最後除以稱得的產品重量,就是黃金產品的密度。

請記住,不同的黃金純度有不同的比例: 14K是12.9〜14.6克/毫升,18k黃金是15.2至15.9克/毫升 18K白金是14.7〜16.9克/毫升。

阿基米德測王冠真假故事:

據說,在一次,希耶隆二世製造了一頂金王冠。但是,他總是懷疑金匠偷了他的金,在王冠中摻了銀。於是,他請來阿基米德鑒定,條件是不許弄壞王冠。

當時,人們並不知道不同的物質有不同的比重,阿基米德冥思苦想了好多天,也沒有好的辦法。

他把王冠放到盛滿水的盆中,量出溢出的水,又把同樣重量的純金放到盛滿水的盆中,但溢出的水比剛才溢出的少。

於是,他得出金匠在王冠中摻了銀子。由此,他發現了浮力原理,人們今天稱之為阿基米德原理。是阿基米德哦,不是米開朗琪羅。

(10)密度法測試貴金屬成色的步驟及結論擴展閱讀:

其他判斷金子真假的方法

1、看色澤

根據黃金的不同光澤和顏色即可大體區分純金、K金,真金、假金。即金以赤黃色為佳,成色在95%以上,若對長時間的黃金首飾來說,有「金子永遠不變色」的說法。

2、掂重量

黃金比同體積的銀、鉛、錫重一倍左右。真金拿在手上有墜手感,而銅或其它只有重感而無墜感。

3、聽聲音

成色高的黃金首飾受敲擊或往硬地拋擲時,發出沉悶低聲。彈力越大、音韻越尖越長者,成色越差。假的黃金聲音脆而無沉悶感,而且聲有餘音,落地後跳動劇烈。

4、折硬度

成色高的黃金,用大頭針或指甲刻劃均可留下痕跡。97%以上成色的黃金首飾,彎折兩三次後,彎折處出現皺紋,也叫魚鱗紋。

含雜質較多的黃金首飾,彎折兩三次即斷。如為生金製作,彎即斷,斷面有明顯的砂粒狀。

5、用火燒

用火將要鑒別的飾品燒紅,冷卻後觀察顏色變化,如表面仍呈原來黃金色澤則是純金。如顏色變暗或不同程度變黑,則不是。

成色低,顏色濃,全部變黑,說明是假金飾品。真的遇火不變色,假的不耐火,不光亮。

參考資料來源:專家介紹辨別黃金摻假竅門,看顏色掂重聽聲音-人民網

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