贵金属纯度测试实验
贵金属纯度测试实验需根据检测需求、样品特性及精度要求选择合适方法,以下是当前主流技术方案及应对造假手段的实验指南:
一、经典物理检测法
密度法
密度对比:通过阿基米德原理计算样品密度,黄金理论密度为19.3g/cm³,若实测值与理论值偏差超过0.3%(如19.0g/cm³以下),可能含钨等高密度掺杂物。
吊水法:利用排水量换算体积,结合重量计算密度,适用于块状样品,但对表面孔隙敏感,需多次测量取平均值。
超声波检测
声速对比:黄金声速为3240m/s,钨为5170m/s,可通过超声波探伤仪检测内部材质差异,有效识别镀金钨芯造假。
硬度/延展性测试
纯金硬度低(莫氏2.5),可通过划痕测试或延展性观察初步判断纯度,但需避免损坏样品。
二、化学检测法
火试金法
原理:高温熔融分离杂质,残留贵金属称重计算纯度,精度达0.01%,但需熔毁0.5-1g样品。
局限:无法检测铂族金属(如铱、锇)掺杂,因其在高温下不氧化。
硝酸/盐酸腐蚀法
硝酸滴液无反应为纯金,变色则含杂质;盐酸用于铂金检测,但需专业操作避免腐蚀风险。
三、现代仪器分析法
X射线荧光(XRF)
优势:无损检测,可快速分析表层元素,适用于珠宝曲面样品(如金镯),改进型XRF融合曲面补偿算法后重复性达98.6%。
缺陷:镀层厚度>2μm时可能误判,需结合钻孔法验证内部材质。
激光诱导击穿光谱(LIBS)
联合XRF:LIBS-XRF融合系统对足金检测误差≤0.08%,可穿透镀层分析内部成分,解决单一技术局限。
ICP-MS/AAS
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)灵敏度达ppb级,原子吸收光谱(AAS)快速定量,适用于痕量元素分析。
四、对抗高级造假技术方案
钨芯镀金检测
钻孔取样:钻至内部观察灰白色钨芯,或使用超声波声速差异识别。
LIBS深穿透:激光烧蚀结合光谱分析,直接检测芯层材质。
铂族金属掺杂检测
熔融氧化法:添加氧化剂(如PbO)促进杂质氧化,结合火试金法修正纯度值。
五、实验选择建议
场景 推荐方法 精度 破坏性
快速无损筛查 XRF+曲面补偿算法 24 ±0.15% 无
高精度破坏性检测 火试金法 5 ±0.01% 有
镀层/内部成分分析 LIBS-XRF融合系统 2 ±0.08% 微损
隐蔽掺杂检测 ICP-MS+超声波 15≤0.005% 有
注:银行级检测需通过至少两种独立方法交叉验证,如XRF初筛+火试金法复核。
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