镀铑白色18K金饰品中金量的测定

刘雪松，李桂华，胡建华，丁秀云，孙 冰，杜 冉，孙永军

(1.国家黄金钻石制品质量检验检测中心； 2.山东省计量科学研究院； 3.深圳市深智检测技术有限公司； 4.济南轨道交通集团有限公司)

引 言

最早的白色K金是作为铂金的替代物被金匠们发现和制造出来的，通过向黄金中加入漂白剂使其变成白色，主要漂白剂为银、铁、镍、钯和铂[1]，同时改善黄金性能。市场上流行的白色18K金饰品，大部分基体是白色金合金。为增加饰品的美观度和耐磨性，防止其褪色，表面会再电镀一层铑。市场上也存在基体是黄色金合金，表面电镀铑的白色18K金饰品。目前，常采用GB/T 18043—2013 《首饰 贵金属含量的测定 X射线荧光光谱法》[2]对K金饰品进行无损初检，选择纯度等级与杂质组分基体匹配的标准物质，但表面镀铑会影响X射线荧光光谱法测定白色18K金成分含量[3]。莫森等[4]采用X射线荧光光谱法测定18K含镀铑层饰品中金时,表面镀铑对特征谱线强度的采集产生较大影响，造成检测结果偏高。金英福[5]采用X射线荧光光谱法测定白色18K金首饰时，结果偏差大。标准物质是X射线荧光光谱法建立测试方法和保证测试准确性的基础，标准物质与实际样品越相似，样品测定结果越准确。由于白色18K金配方较多[1]，有含镍配方、含钯配方、无镍配方等，国内缺少与其基本配方匹配的标准物质。因此，X射线荧光光谱法测定镀铑白色18K金饰品的误差较大。

火试金法是国际公认的测定首饰中金量的仲裁方法，但GB/T 9288—2019 《金合金首饰 金含量的测定 灰吹法(火试金法)》[6]不适用于含铂、铑等不溶于硝酸成分的K金首饰的测定。本文采用火试金法对镀铑白色18K金饰品中金量进行测定，考虑到铑不溶于硝酸，采用X射线荧光光谱(XRF)法和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法检测分金卷中残余的铑量，从而分析镀铑层对火试金法测定镀铑白色18K金饰品中金量的影响。

1 实验部分

1.1 材 料

标准金(w(Au)>999.9 ‰)，纯银(w(Ag)>999.9 ‰)，铅箔(w(Pb)>999 ‰)。

6件镀铑白色18K金饰品样品，来自不同的生产厂家。

1.2 试剂与设备

硝酸(分析纯)，高纯水(由摩尔原子型1810D超纯水机制备)。

铑系列标准溶液：由钢铁研究总院国家钢铁材料测试中心提供。

碾片机：压片厚度可达0.1 mm；镁砂灰皿板。

CPA225D型赛多利斯电子天平：最大称量220 g，感量0.01 mg。

Smart CF-02灰吹电炉(洛阳泰纳克高温仪器设备有限公司)：室温至1 300 ℃，温控±2 ℃。

MIDEX型X射线荧光光谱分析仪(德国斯派克公司)：分辨率160 eV，采用仪器自检的参考标样。

8300 型电感耦合等离子体发射光谱仪(美国Perkin Elmer公司)：射频功率1 300 W，等离子气流量9 L/min，辅助气流量0.2 L/min，雾气流量0.6 L/min，样品提升量1.0 mL/min。

1.3 实验方法

1)采用X射线荧光光谱法初测6件镀铑白色18K金饰品样品中铑量。

2)采用GB/T 9288—2019 《金合金首饰 金含量的测定 灰吹法(火试金法)》测定6件镀铑白色18K金饰品样品中金量。

3)过程2)得到的分金卷，分别利用X射线荧光光谱法和ICP-OES法测定铑量。X射线荧光光谱法无损测试分金卷中铑量；ICP-OES法测定分金卷中铑量时，使用王水溶样。铑系列标准溶液质量浓度分别为 0，1，2，3，5和10 mg/L，铑元素分析波长为343.489 nm，标准校正曲线相关系数为0.999 4。

2 结果和讨论

2.1 XRF法测定镀铑白色18K金饰品

采用XRF法测定6件镀铑白色18K金饰品样品，结果见表1。

表1 镀铑白色18K金饰品成分分析结果

从表1可以看出：6件样品中仅样品3的铑质量分数高于1 %、低于2 %，其余均小于1 %，说明镀铑层比较薄。6件样品均含有镍元素，属于含镍白色金合金，因为镍具有强的固溶强化作用[7]，其他补口元素为铜、锌。镶嵌类饰品中镍量一般高于素金饰品，主要是因为镶嵌类饰品需要高硬度以维持牢固度。

2.2 火试金法测定镀铑白色18K金饰品

采用火试金法测定6件镀铑白色18K金饰品样品中金量，结果见表2。

表2 镀铑白色18K金饰品中金量测定结果

从表2可以看出：6件样品的金质量分数均大于75 %，满足GB 11887—2012 《首饰 贵金属纯度的规定及命名方法》[8]对纯度的规定。观察6件镀铑白色18K金饰品分金后的金卷(见图1)，发现与常规分金卷外观一致，且无明显杂质。

图1 6件镀铑白色18K金饰品分金后的金卷

2.3 XRF法测定分金卷中铑

采用XRF法测定分金卷中铑，结果见表3。从表3可以看出：样品6表面未检测出铑元素，其余样品分金卷中铑质量分数均低于1 ‰。

表3 XRF法测定分金卷中铑结果

2.4 ICP-OES法测定分金卷中铑

考虑X射线荧光光谱法的影响因素较多，因此采用ICP-OES法对分金卷中微量铑进行测定。样品6的分金卷经王水溶解后的溶液中未观察到不溶物(见图2)，说明残余的铑元素已溶解完全。ICP-OES法测定分金卷中铑结果见表4。

图2 样品6的分金卷经王水溶解后的溶液

表4 ICP-OES法测定分金卷中铑结果

从表4可以看出：6件样品的分金卷中均含有铑元素，但质量分数很低，均小于0.020 ‰。样品6为链类饰品，其表面积大，通常意味着铑含量较高，但分金卷中残余的铑很少，说明样品表面的铑元素可能在灰吹过程中受其他杂质元素裹挟被灰皿吸收，对金量的测定影响很小。对于同一样品，铑测定结果的平行性较差，推测是取样表面积不同和灰吹效果不一致造成的。

综上，对于镀铑白色18K金饰品，当X射线荧光光谱法测得铑质量分数低于2 %时，完全可以用火试金法测定金量。

3 结 论

1)6件镀铑白色18K金饰品样品中，只有1件样品的铑质量分数高于1 %、低于2 %，其余均小于1 %，说明大部分样品镀铑层很薄，且厚度相差不大。

2)6件镀铑白色18K金饰品样品分金卷中均含有微量的铑元素，最大铑质量分数小于0.020 ‰，说明样品表面的铑元素在灰吹过程中几乎完全被灰皿吸收，对金量的测定影响很小。

3)当X射线荧光光谱法测得铑质量分数低于2 %时，火试金法完全可用来测定镀铑白色18K金饰品中金量。