鍍銠白色18K金飾品中金量的測定

劉雪松，李桂華，胡建華，丁秀云，孫 冰，杜 冉，孫永軍

(1.國家黃金鉆石制品質(zhì)量檢驗檢測中心； 2.山東省計量科學研究院； 3.深圳市深智檢測技術有限公司； 4.濟南軌道交通集團有限公司)

引 言

最早的白色K金是作為鉑金的替代物被金匠們發(fā)現(xiàn)和制造出來的，通過向黃金中加入漂白劑使其變成白色，主要漂白劑為銀、鐵、鎳、鈀和鉑[1]，同時改善黃金性能。市場上流行的白色18K金飾品，大部分基體是白色金合金。為增加飾品的美觀度和耐磨性，防止其褪色，表面會再電鍍一層銠。市場上也存在基體是黃色金合金，表面電鍍銠的白色18K金飾品。目前，常采用GB/T 18043—2013 《首飾 貴金屬含量的測定 X射線熒光光譜法》[2]對K金飾品進行無損初檢，選擇純度等級與雜質(zhì)組分基體匹配的標準物質(zhì)，但表面鍍銠會影響X射線熒光光譜法測定白色18K金成分含量[3]。莫森等[4]采用X射線熒光光譜法測定18K含鍍銠層飾品中金時,表面鍍銠對特征譜線強度的采集產(chǎn)生較大影響，造成檢測結(jié)果偏高。金英福[5]采用X射線熒光光譜法測定白色18K金首飾時，結(jié)果偏差大。標準物質(zhì)是X射線熒光光譜法建立測試方法和保證測試準確性的基礎，標準物質(zhì)與實際樣品越相似，樣品測定結(jié)果越準確。由于白色18K金配方較多[1]，有含鎳配方、含鈀配方、無鎳配方等，國內(nèi)缺少與其基本配方匹配的標準物質(zhì)。因此，X射線熒光光譜法測定鍍銠白色18K金飾品的誤差較大。

火試金法是國際公認的測定首飾中金量的仲裁方法，但GB/T 9288—2019 《金合金首飾 金含量的測定 灰吹法(火試金法)》[6]不適用于含鉑、銠等不溶于硝酸成分的K金首飾的測定。本文采用火試金法對鍍銠白色18K金飾品中金量進行測定，考慮到銠不溶于硝酸，采用X射線熒光光譜(XRF)法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-OES)法檢測分金卷中殘余的銠量，從而分析鍍銠層對火試金法測定鍍銠白色18K金飾品中金量的影響。

1 實驗部分

1.1 材 料

標準金(w(Au)>999.9 ‰)，純銀(w(Ag)>999.9 ‰)，鉛箔(w(Pb)>999 ‰)。

6件鍍銠白色18K金飾品樣品，來自不同的生產(chǎn)廠家。

1.2 試劑與設備

硝酸(分析純)，高純水(由摩爾原子型1810D超純水機制備)。

銠系列標準溶液：由鋼鐵研究總院國家鋼鐵材料測試中心提供。

碾片機：壓片厚度可達0.1 mm；鎂砂灰皿板。

CPA225D型賽多利斯電子天平：最大稱量220 g，感量0.01 mg。

Smart CF-02灰吹電爐(洛陽泰納克高溫儀器設備有限公司)：室溫至1 300 ℃，溫控±2 ℃。

MIDEX型X射線熒光光譜分析儀(德國斯派克公司)：分辨率160 eV，采用儀器自檢的參考標樣。

8300 型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國Perkin Elmer公司)：射頻功率1 300 W，等離子氣流量9 L/min，輔助氣流量0.2 L/min，霧氣流量0.6 L/min，樣品提升量1.0 mL/min。

1.3 實驗方法

1)采用X射線熒光光譜法初測6件鍍銠白色18K金飾品樣品中銠量。

2)采用GB/T 9288—2019 《金合金首飾 金含量的測定 灰吹法(火試金法)》測定6件鍍銠白色18K金飾品樣品中金量。

3)過程2)得到的分金卷，分別利用X射線熒光光譜法和ICP-OES法測定銠量。X射線熒光光譜法無損測試分金卷中銠量；ICP-OES法測定分金卷中銠量時，使用王水溶樣。銠系列標準溶液質(zhì)量濃度分別為 0，1，2，3，5和10 mg/L，銠元素分析波長為343.489 nm，標準校正曲線相關系數(shù)為0.999 4。

2 結(jié)果和討論

2.1 XRF法測定鍍銠白色18K金飾品

采用XRF法測定6件鍍銠白色18K金飾品樣品，結(jié)果見表1。

表1 鍍銠白色18K金飾品成分分析結(jié)果

從表1可以看出：6件樣品中僅樣品3的銠質(zhì)量分數(shù)高于1 %、低于2 %，其余均小于1 %，說明鍍銠層比較薄。6件樣品均含有鎳元素，屬于含鎳白色金合金，因為鎳具有強的固溶強化作用[7]，其他補口元素為銅、鋅。鑲嵌類飾品中鎳量一般高于素金飾品，主要是因為鑲嵌類飾品需要高硬度以維持牢固度。

2.2 火試金法測定鍍銠白色18K金飾品

采用火試金法測定6件鍍銠白色18K金飾品樣品中金量，結(jié)果見表2。

表2 鍍銠白色18K金飾品中金量測定結(jié)果

從表2可以看出：6件樣品的金質(zhì)量分數(shù)均大于75 %，滿足GB 11887—2012 《首飾 貴金屬純度的規(guī)定及命名方法》[8]對純度的規(guī)定。觀察6件鍍銠白色18K金飾品分金后的金卷(見圖1)，發(fā)現(xiàn)與常規(guī)分金卷外觀一致，且無明顯雜質(zhì)。

圖1 6件鍍銠白色18K金飾品分金后的金卷

2.3 XRF法測定分金卷中銠

采用XRF法測定分金卷中銠，結(jié)果見表3。從表3可以看出：樣品6表面未檢測出銠元素，其余樣品分金卷中銠質(zhì)量分數(shù)均低于1 ‰。

表3 XRF法測定分金卷中銠結(jié)果

2.4 ICP-OES法測定分金卷中銠

考慮X射線熒光光譜法的影響因素較多，因此采用ICP-OES法對分金卷中微量銠進行測定。樣品6的分金卷經(jīng)王水溶解后的溶液中未觀察到不溶物(見圖2)，說明殘余的銠元素已溶解完全。ICP-OES法測定分金卷中銠結(jié)果見表4。

圖2 樣品6的分金卷經(jīng)王水溶解后的溶液

表4 ICP-OES法測定分金卷中銠結(jié)果

從表4可以看出：6件樣品的分金卷中均含有銠元素，但質(zhì)量分數(shù)很低，均小于0.020 ‰。樣品6為鏈類飾品，其表面積大，通常意味著銠含量較高，但分金卷中殘余的銠很少，說明樣品表面的銠元素可能在灰吹過程中受其他雜質(zhì)元素裹挾被灰皿吸收，對金量的測定影響很小。對于同一樣品，銠測定結(jié)果的平行性較差，推測是取樣表面積不同和灰吹效果不一致造成的。

綜上，對于鍍銠白色18K金飾品，當X射線熒光光譜法測得銠質(zhì)量分數(shù)低于2 %時，完全可以用火試金法測定金量。

3 結(jié) 論

1)6件鍍銠白色18K金飾品樣品中，只有1件樣品的銠質(zhì)量分數(shù)高于1 %、低于2 %，其余均小于1 %，說明大部分樣品鍍銠層很薄，且厚度相差不大。

2)6件鍍銠白色18K金飾品樣品分金卷中均含有微量的銠元素，最大銠質(zhì)量分數(shù)小于0.020 ‰，說明樣品表面的銠元素在灰吹過程中幾乎完全被灰皿吸收，對金量的測定影響很小。

3)當X射線熒光光譜法測得銠質(zhì)量分數(shù)低于2 %時，火試金法完全可用來測定鍍銠白色18K金飾品中金量。