摻錸黃金飾品的特征及檢測(cè)方法探究

李思萌 王璇 楊婷婷 朱勇

【摘要】采用顯微鏡觀察摻錸樣品外觀特征，同時(shí)結(jié)合X射線熒光光譜法、電感耦合等離子體光譜法、火試金法對(duì)摻錸黃金飾品的含量進(jìn)行研究。研究表明：摻錸樣品以不溶狀態(tài)獨(dú)立于黃金飾品中，X射線熒光光譜儀能觀測(cè)到錸元素特征峰；電感耦合等離子體光譜法能準(zhǔn)確定量摻雜錸元素含量；火試金法對(duì)于錸摻含量較低的樣品能準(zhǔn)確測(cè)定金含量。結(jié)果表明：黃金飾品中摻雜錸元素會(huì)顯著影響黃金飾品成色，并應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的錸-鎢合金摻雜引起重視。

【關(guān)鍵詞】黃金飾品；錸；金含量

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.06.017

Research on the Characteristics and Detection Methods of Rhenium Doped Gold Jewelry

LI Simeng1，2， WANG Xuan1，2， YANG Tingting1，2， 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 rhenium doped gold samples was studied by X-ray fluorescence spectrometry， inductively coupled plasma spectrometry and fire assay. The results show that the rhenium doped samples are independent of gold jewelry in insoluble state， and the characteristic peaks of rhenium can be observed by X-ray fluorescence. Inductively coupled plasma spectrometry can accurately determine the content of doped rhenium. The fire assay method can accurately determine the gold content of samples with low rhenium doping content. The results indicate that doping rhenium in gold jewelry can significantly affect the purity of gold jewelry， and attention should be paid to the newly emerged doping of rhenium tungsten alloys.

Key words： gold ornaments； rhenium； gold content

由于黃金飾品兼具飾品與貨幣屬性，因此以黃金為原料的首飾交易市場(chǎng)異?；钴S。近年來(lái)，我中心在對(duì)黃金飾品金含量的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)了一種新型元素錸摻雜的現(xiàn)象。錸原子序數(shù)為75，位于元素周期表第7族，密度為21.04 g/cm2，其密度在已知密度的元素中排名第4，其熔點(diǎn)為3180℃，因此在黃金飾品中常以獨(dú)立的黑色顆粒物存在。

現(xiàn)有黃金飾品金含量檢測(cè)方法為GB/T 18043—2013《首飾貴金屬含量的測(cè)定X射線熒光光譜法》、GB/T 38145—2019《高含量貴金屬合金首飾金、鉑、鈀含量的測(cè)定ICP差減法》，以及GB/T 9288—2019《金合金首飾金含量的測(cè)定灰吹法（火試金法）》。其中，GB/T 18043—2013為無(wú)損測(cè)試方法，常規(guī)測(cè)試中并未將錸元素列入待測(cè)元素，GB/T 38145—2019中推薦的待測(cè)雜質(zhì)元素未列入錸元素，因此，在常規(guī)檢測(cè)中，很容易造成漏檢錸元素而使得金含量虛高。本文利用顯微鏡觀察了摻錸樣品的外觀特征，并采用標(biāo)準(zhǔn)推薦的3種方法分別進(jìn)行測(cè)試，為摻錸樣品的檢測(cè)提供依據(jù)。

1.1儀器

寶石顯微鏡（GI-M29P，南京寶光檢測(cè)技術(shù)有限公司）；能量色散X射線熒光光譜儀（M1 MISTRALSDD，布魯克公司）；電感耦合等離子體光譜儀（Avio 200，珀金埃爾默儀器有限公司）；貴金屬灰吹爐（CF-15，英國(guó)卡博萊特公司）。

1.2樣品

選取兩件含錸樣品（1#、2#）進(jìn)行特征及含量測(cè)試研究。樣品均宣稱為足金黃金飾品，樣品圖片信息見(jiàn)圖1。

2.1特征

在有損測(cè)試取樣階段，發(fā)現(xiàn)摻錸黃金飾品具有較高的脆性及硬度，成品細(xì)致觀察可觀測(cè)到黑色顆粒物。通過(guò)寶石顯微鏡進(jìn)行放大觀察，摻雜物更明顯，結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，在放大40倍情況下，可觀察到黑灰色的顆粒狀存在于黃金飾品表面，較普通黃金飾品有明顯差別。

2.2X射線熒光測(cè)試結(jié)果

采用X射線熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)試，由于缺少相應(yīng)的錸元素標(biāo)準(zhǔn)曲線，因此測(cè)試結(jié)果可作為定性測(cè)試結(jié)果。兩件樣品的熒光測(cè)試圖譜如圖3所示。由圖3可知，紅色區(qū)域?yàn)榻鹪靥卣鞣?，兩件摻錸樣品具有明顯的Re元素特征峰（綠色區(qū)域），表明樣品摻有錸元素，同時(shí)樣品2#還有小面積鎢元素特征峰，提示樣品可能摻雜錸-鎢合金。

2.3電感耦合等離子體發(fā)射光譜法

采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行雜質(zhì)元素含量測(cè)試，應(yīng)選擇響應(yīng)強(qiáng)、干擾少的特征峰。錸元素可選常規(guī)譜線波長(zhǎng)為197.248 nm、204.908 nm和227.525 nm。采用含金標(biāo)液進(jìn)行測(cè)試時(shí)，227.525 nm具有較好峰形，因此后續(xù)選擇227.525 nm進(jìn)行錸含量測(cè)試。測(cè)試中采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，配置除GB/T 38145規(guī)定元素及含錸標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度分別為0、1、2、5ppm，測(cè)得錸元素含量及金含量見(jiàn)表1。由表1可知，兩件樣品均未能達(dá)到足金（金含量>99.0%），且均有含量較高的錸元素。值得注意的是，消解過(guò)程中，樣品2采用王水溶解后存在不溶的黑色顆粒物，因此繼續(xù)采用加入過(guò)氧化氫的方法進(jìn)行消解，并合并溶液進(jìn)行后續(xù)測(cè)試。

2.4火試金法

火試金法可用于金含量在33.30%～99.95%的黃金樣品金含量測(cè)試，采用該法可直接測(cè)得黃金飾品金含量。我們對(duì)兩件摻錸樣品運(yùn)用火試金進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過(guò)程同普通K金/足金樣品無(wú)異。兩件樣品最終測(cè)得金含量結(jié)果分別為67.3%、70.4%。同電感耦合等離子體光譜結(jié)果比較，樣品2#結(jié)果有較大差異，究其原因，可能是在采用過(guò)氧化氫溶解過(guò)程中有少許樣品未溶解完全，導(dǎo)致差減后得到的金含量結(jié)果偏高。

通過(guò)寶石顯微鏡、X射線熒光光譜儀、電感耦合等離子體光譜儀及貴金屬灰吹爐分別對(duì)兩件含錸樣品進(jìn)行了外觀特征及錸、金含量測(cè)試。結(jié)果表明，摻錸樣品外觀有較為明顯的黑色顆粒物，同時(shí)X射線熒光光譜儀能觀察到兩件樣品有明顯的錸或錸-鎢特征峰，化學(xué)測(cè)試方法均提示存在錸及錸-鎢元素。因此，在后續(xù)測(cè)試中，檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)黃金飾品的外觀特征觀察，同時(shí)完善無(wú)損測(cè)試用X射線熒光光譜儀中錸、鎢、鍺等元素的光譜曲線，更有效幫助機(jī)構(gòu)在日常無(wú)損檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)摻雜問(wèn)題樣品。常規(guī)化學(xué)有損檢測(cè)中應(yīng)盡量選擇火試金法進(jìn)行金含量的直接測(cè)定，才能保證測(cè)試樣品的黃金成色信息準(zhǔn)確。

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[5]金合金首飾金含量的測(cè)定灰吹法（火試金法）：GB/T 9288—2019[S].

【作者簡(jiǎn)介】

李思萌，男，1989年出生，助理工程師，雙學(xué)士，研究方向?yàn)橹閷毷罪棥?/p>

（編輯：李加鵬）