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贵金属含量（纯度）检测

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发布时间：2025-08-01 02:19:35 更新时间：2025-07-31 02:19:35

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

贵金属含量（纯度）检测：价值与品质的核心保障

贵金属，如金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、铱（Ir）、钌（Ru）、锇（Os），因其稀有性、独特的物理化学性质（如高熔点、优异的导电导热性、极强的抗氧化抗腐蚀性）以及璀璨的光泽，在人类社会拥有无可替代的地位。其价值与其含量（纯度）息息相关。贵金属含量（纯度）检测，即精确测定贵金属制品（如珠宝首饰、金币金条、工业催化剂、电子元件、牙科材料等）中目标贵金属元素的实际含量百分比，是确保其价值、品质、合规性的核心环节。

这项检测在多个领域至关重要：在珠宝首饰行业，它关乎消费者权益和品牌信誉，也是国家强制性标准（如贵金属印记规定）的要求；在金融投资领域，它是金条、金币等投资品价值评估和交易的基础；在工业生产中，如汽车尾气净化催化剂（使用铂、钯、铑）、电子行业（金导线、银浆料）等，贵金属的纯度直接影响产品性能和成本控制；在回收精炼环节，它是评估原料价值和指导精炼工艺的关键依据。因此，准确、可靠的贵金属纯度检测技术是相关产业健康发展的基石。

核心检测项目

贵金属含量（纯度）检测的核心项目是测定目标贵金属元素在样品中的质量百分比。常见的具体项目包括：

金（Au）含量检测： 最常见，如检测足金（990‰）、千足金/足金999（999‰）、22K、18K、14K、9K金饰品或金条的含金量。
银（Ag）含量检测： 如检测足银（990‰）、925银（Sterling Silver, 925‰）、999银（千足银）饰品、银币或工业银材的含银量。
铂（Pt）含量检测： 如检测Pt950、Pt900、Pt850铂金首饰或工业用铂的含铂量。
钯（Pd）含量检测： 如检测Pd950、Pd500钯金首饰或汽车催化剂中钯的含量。
其他铂族金属含量检测： 如铑（Rh）、铱（Ir）、钌（Ru）、锇（Os）在特定合金、催化剂或材料中的含量测定。
杂质元素含量检测： 检测样品中除目标贵金属外其他金属（如铜Cu、锌Zn、镍Ni、钴Co、铁Fe等）和非金属元素的含量，以评估纯度或了解合金成分。

主要检测仪器

根据检测方法的不同，需要使用多种精密分析仪器：

X射线荧光光谱仪 (X-Ray Fluorescence Spectrometer, XRF):
- 原理： 利用高能X射线照射样品，激发样品原子内层电子，当外层电子跃迁填补内层空位时释放出具有元素特征能量的次级X射线（荧光X射线）。通过检测这些特征X射线的能量和强度进行定性和定量分析。
- 特点： 无损、快速（几秒至几分钟）、可同时分析多种元素、适用于固体和液体样品表面分析。对样品均匀性要求较高，对轻元素（原子序数<11）灵敏度较差，对复杂基体或镀层样品可能需经验校正。
- 类型： 分台式（实验室级，精度高）、手持式（现场快速筛查，便携）。
火试金法/灰吹炉 (Fire Assay Furnace with Cupellation):
- 原理： 经典的、国际公认的贵金属（尤其金、银）仲裁分析方法。将样品与助熔剂（如硼砂、碳酸钠）和铅混合熔融，贵金属被富集在铅扣中，然后在高温灰皿（骨灰皿）中氧化灰吹，铅被氧化吸收，留下纯净的贵金属合粒，称重计算纯度。
- 特点： 破坏性、准确度极高（接近真值）、是基准方法。但耗时（数小时）、操作步骤繁杂、需要经验丰富的技术人员、成本高。
电感耦合等离子体发射光谱仪 (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry, ICP-OES):
- 原理： 样品溶液经雾化后送入等离子体（高温~6000-10000K），元素被激发发射出特征波长的光，通过分光系统检测特定波长光的强度进行定量。
- 特点： 多元素同时分析、灵敏度高、线性范围宽、精密度好。通常需要将固体样品完全消解成溶液（破坏性），对基体效应需注意。
电感耦合等离子体质谱仪 (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS):
- 原理： 样品溶液在ICP中电离成离子，通过质谱仪按质荷比(m/z)分离和检测离子。
- 特点： 灵敏度极高（检出限极低）、可进行同位素分析、线性范围宽。同样需要样品消解，仪器昂贵，操作和维护要求高。
密度法仪器 (密度天平/密度计)：
- 原理： 基于阿基米德原理，通过测量样品在空气和水（或其它已知密度液体）中的重量，计算其密度。纯贵金属有特定的密度值（如金~19.32 g/cm³），通过实测密度与理论密度对比可估算纯度（对成分均匀的简单合金有效）。
- 特点： 无损、快速、成本低。但仅适用于简单合金（如Au-Ag-Cu系K金），若样品存在空腔或含低密度杂质（如铍、硅）会导致结果严重偏高。

常用检测方法

基于上述仪器和原理，形成了多种标准化的检测方法：

无损检测方法：
- X射线荧光光谱法 (XRF)： 是最常用的无损现场和实验室筛查及半定量/定量方法。
- 密度法： 主要用于K金、足金、银饰品的快速无损纯度估算。
破坏性检测方法：
- 火试金法 (Fire Assay)： 金、银纯度的仲裁方法，尤其适用于高含量样品。
- ICP-OES/ICP-MS法： 需要将样品完全消解（如王水溶解），适用于各种纯度范围、多种元素的同时精确测定。
- 滴定法 (如碘量法测金)： 基于特定化学反应，通过滴定剂消耗量计算含量。操作简便，但通常不如仪器法高效、精度高，且多为单元素分析。
- 分光光度法： 利用贵金属离子与显色剂反应生成有色络合物，通过比色测定吸光度定量。灵敏度较高，但易受干扰。