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現和制造出來的，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組分基體匹配的標準物質，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生較大影響，造成檢測結果偏高。金英福[5]采用X射線熒光光譜法測定白色18K金首飾時，結果偏差大。標準物質是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，標準物質與實際樣品越相似，樣品測定結果越準確。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，國內缺少與其基本配方匹配的標準物質。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為0.999 4。

2 結果和討論

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，結果見表1。

表1 鍍銠白色18K金飾品成分分析結果

從表1可以看出：6件樣品中僅樣品3的銠質量分數高于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，結果見表2。

表2 鍍銠白色18K金飾品中金量測定結果

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

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量分數均低于1 ‰。

表3 XRF法測定分金卷中銠結果

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果見表4。

圖2 樣品6的分金卷經王水溶解后的溶液

表4 ICP-OES法測定分金卷中銠結果

從表4可以看出：6件樣品的分金卷中均含有銠元素，但質量分數很低，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量分數低于2 %時，完全可以用火試金法測定金量。

3 結 論

1)6件鍍銠白色18K金飾品樣品中，只有1件樣品的銠質量分數高于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，最大銠質量分數小于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量分數低于2 %時，火試金法完全可用來測定鍍銠白色18K金飾品中金量。