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金(Au)質(zhì)量分數(shù)檢測

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發(fā)布時間：2025-08-12 22:52:29 更新時間：2025-08-11 22:52:29

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

金（Au）作為貴金屬在珠寶、電子、金融投資及工業(yè)催化等領(lǐng)域具有重要價值，其質(zhì)量分數(shù)的準確測定直接關(guān)系到材料性能、交易定價及產(chǎn)品質(zhì)量控制。金含量檢測廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探、金屬精煉、首飾鑒定、電子元件回收和貴金屬交易等場景。無論是評估金礦品位、驗證成品金的純度，還是監(jiān)督珠寶首飾的合規(guī)性，對金含量進行精確、可靠的檢測都至關(guān)重要。不同應(yīng)用場景對檢測精度、樣本狀態(tài)（破壞性或無損）、成本和時效性要求各異，因此需要根據(jù)具體需求選擇最合適的檢測項目組合、儀器平臺和分析方法。

一、核心檢測項目

金質(zhì)量分數(shù)檢測的核心目標是確定樣品中金元素所占的質(zhì)量百分比或含量（通常以‰、%或g/t表示）。關(guān)鍵項目包括：

1. 總金含量測定： 通過完全消解或熔融樣品，定量測定樣品中所有形態(tài)（單質(zhì)、合金、化合物）的金的總量。

2. 成色/純度分析： 尤其在珠寶首飾和投資金條領(lǐng)域，重點測定金合金中金的質(zhì)量分數(shù)（如24K、18K、14K對應(yīng)的理論值），并分析主要伴生元素（如銀、銅、鋅）的含量。

3. 痕量金檢測： 在地質(zhì)勘探和環(huán)境分析中，需測定礦石、土壤或水樣中極低含量（ppb級）的痕量金。

二、常用檢測儀器

實現(xiàn)精確金含量測定依賴于多種先進的分析儀器：

1. 火試金爐/灰吹爐： 經(jīng)典且高精度的儀器，通過高溫熔融、灰吹分離雜質(zhì)，最終得到金（銀）合粒，用于重量法測定金含量（通常結(jié)合銀含量校正）。是國際公認的仲裁方法所需設(shè)備。

2. 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 (ICP-OES)： 樣品溶液經(jīng)霧化進入高溫等離子體激發(fā)，通過測量金元素特征譜線的強度進行定量分析。適用于中高含量金及多元素同時測定，速度快，線性范圍寬。

3. 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (ICP-MS)： 具有極高的靈敏度和極低的檢出限，是測定痕量金（ppb甚至ppt級）的首選儀器。通過將離子化后的金同位素按質(zhì)荷比分離檢測。

4. X射線熒光光譜儀 (XRF)： 分為實驗室大型設(shè)備（WDXRF/EDXRF）和便攜式/手持式設(shè)備。通過測量金元素受激發(fā)后產(chǎn)生的特征X射線熒光強度進行定量或半定量分析，主要適用于飾品、合金等固體樣品的無損或微損檢測。

5. 原子吸收光譜儀 (AAS)： 包括火焰原子吸收法(FAAS)和石墨爐原子吸收法(GFAAS)。利用金原子蒸氣對特征波長光的吸收進行定量，GFAAS靈敏度較高，適用于痕量分析。

三、主要檢測方法

基于上述儀器，形成了多種標準化的檢測方法：

1. 火試金重量法 (Fire Assay Gravimetry)： 經(jīng)典仲裁方法。樣品與熔劑混合在坩堝中高溫熔融，鉛捕集金形成鉛扣，灰吹去除鉛后得到金銀合粒，稱重后經(jīng)分金（硝酸溶解銀）或補正計算金含量。精度最高（尤其對高含量金），但過程繁瑣、耗時長、破壞樣品。

2. ICP-OES/ICP-MS法： 樣品需經(jīng)王水、逆王水或其他強酸體系完全消解轉(zhuǎn)化為溶液。ICP-OES適用于含量范圍較寬的樣品（%級到ppm級）；ICP-MS則專精于超痕量分析（ppb級以下）。多元素同時分析能力強，效率高。

3. X射線熒光光譜法 (XRF)： 對固體樣品進行表面無損或微損（需簡單打磨）檢測。適用于金飾品成色快速鑒定、合金成分分析、鍍層厚度測量等。精度通常略低于濕化學(xué)法，但對樣品無損是其最大優(yōu)勢。手持式XRF特別適合現(xiàn)場篩查和交易環(huán)節(jié)。

4. 原子吸收光譜法 (AAS)： 樣品同樣需消解成溶液。FAAS適用于中高含量測定；GFAAS靈敏度高，適用于痕量金檢測。方法成熟，設(shè)備成本相對較低。

5. 滴定法： 如碘量法或氫醌滴定法，利用金與特定試劑的氧化還原反應(yīng)進行容量分析。操作相對簡單，在特定行業(yè)（如電鍍液分析）仍有應(yīng)用。

四、重要檢測標準

金質(zhì)量分數(shù)檢測需嚴格遵循國內(nèi)外權(quán)威標準，確保結(jié)果的可比性和法律效力：

國際標準 (ISO)：

ISO 11489: 珠寶首飾合金中鉑、鈀含量的測定 - 使用氯化鎵的減量法 (該標準中的原理常用于金合金純度測定，涉及減量計算金含量)。
ISO 15093: 貴金屬首飾合金中999‰金、鉑、鈀含量的測定 - 差示法 (利用密度測量計算金含量)。
ISO 15247: 銀礦石和銀精礦中銀含量的測定 - 火試金重量法（杯試金法）(方法學(xué)同樣適用于金礦石金含量測定)。

中國國家標準 (GB/T)：

GB/T 9288: 金合金首飾金含量的測定灰吹法（火試金法）。這是中國對首飾金純度測定的核心標準。
GB/T 11066.X 系列： 金化學(xué)分析方法標準（包含分光光度法、火焰原子吸收光譜法、ICP法測定金含量等）。
GB/T 17418.X 系列： 地球化學(xué)樣品中貴金屬分析方法（包含火試金富集-ICP-MS測定痕量金等）。
GB 11887: 首飾貴金屬純度的規(guī)定及命名方法（規(guī)定了純度范圍標記要求）。

美國材料與試驗協(xié)會標準 (ASTM)：

ASTM E1335: 用X射線熒光光譜法測定金首飾合金中金含量的標準試驗方法。
ASTM E2295: 用火試金富集-ICP-MS法測定礦石、精礦和土壤中金的標準試驗方法。

國際貴金屬協(xié)會標準 (LBMA)： 倫敦金銀市場協(xié)會對合格交割金錠的檢測有嚴格的規(guī)定和要求，通常指定火試金法作為仲裁方法。

其他行業(yè)標準： 如珠寶行業(yè)內(nèi)部的檢測規(guī)范、海關(guān)貴金屬檢測規(guī)程等。

綜上所述，金質(zhì)量分數(shù)檢測是一個高度專業(yè)化且標準化的過程。選擇何種檢測項目、儀器和方法，需綜合考量樣品的性質(zhì)（固體、液體、礦石、合金、首飾）、金的預(yù)期含量范圍、對檢測精度和不確定度的要求、是否需要無損檢測、成本預(yù)算以及結(jié)果的法律效力要求等因素。嚴格遵循適用的國際、國家或行業(yè)標準（如ISO, GB/T, ASTM）是確保檢測結(jié)果準確、可靠、被廣泛認可的根本保障。