质检局发布的标准GB/T18043《贵金属首饰含量的无损检测方法X射线荧光光谱法》中明确指出可使用X荧光来进行贵金属含量的无损检测方法。
目前在贵金属制造行业已经形成大规模使用X荧光光谱仪(XRF)来测试贵金属含量。
XRF对贵金属检测的优势
标准:产品符合相关行业标准和技术标准,并通过质监局等相关检验机构检验,并可以提供校准证书;
快速:对样品无需前处理,一般只需要20~200秒即可判定金、银、铂、钯等含量,方便对饰品做大量抽样的检测;
:ppm级度,可靠的检测数据;
无损:测试前后,样品无任何形式的变化;
直观:实时谱图,可直观显示贵金属或有害元素含量;
简易:操作简易,无需测试人员,无需严格的测试条件;
安全:三重保护装置,确保安全无误;
经济:测试过程基本不需要任何耗材,降低测试与维护费用;
可靠:为化学分析提供测量依据,减少成本,提高效率。
饰品中有害元素指令的筛选性分析方法
国标GB/T28021中提出了针对饰品有害元素的测定采用原子吸收分光光度计(简称AAS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(简称ICP)测试,并提供一个可以应用于XRF的测试方案。国标要求测试物品有多种产品,此类产品与人体皮肤直接接触。其代表性的物品有五大类。1:耳环。2:项链、手镯、手链、脚链、戒指。3:手表表壳、表链、表扣。4:按扣、搭扣、铆钉、拉链和金属标牌。5:珠宝玉石等。
从上述五大类样品的可以看出其中类到第四类都是材质都为金属材质,可以是贵金属系列也可以是钢系列或镀层系列。第五类可归于非金属系列。
按国标GB28480中针对饰品中有害元素含量应小于或等于下表中相应元素的大限量要求。
| 元素 | 砷(AS) | 铬(Cr六价) | 汞(Hg) | 铅(Pb) | 镉(Cd) |
| 大限量(ppm) | 1000 | 1000 | 1000 | 100 | 100 |
而对于易被儿童吞食的饰品或部件,有害元素的含量应符合上表要求,其溶出量还应小于或等于下表中相应元素的大限量要求。
| 元素 | 锑(Sb) | 砷(As) | 钡(Ba) | 镉(Cd) | 铬(Cr) | 铅(Pb) | 汞(Hg) | 硒(Se) |
| 大量 | 60 | 25 | 1000 | 75 | 60 | 90 | 60 | 500 |
按国标GB/T28020饰品中有害元素的含量可以采用XRF方法进行检测。经过X荧光光谱仪的初检后我们可以把合格产品和不合格产品(即含量低于或高于30%大限量值的产品)区分开来,但是X荧光有一定的应用范围,它无法测试元素价态,故六价铬中我们测试的是铬含量,如果铬含量不标,则六价铬的量也不标,如果铬含量经过XRF确定标后,可以通过紫外分光光度计进行六价铬的定量测试。而经过XRF筛选得出来的一些怀疑产品(即含量在大限量上下波动,无法进行确定其是否合格和不合格的产品)则必须通过有损测试的光谱仪器ICP和AAS分析进行仲裁。
另外XRF由于只是测试元素的含量,而无法进行溶出量的检测,我们可以通过XRF测试元素量是否过了溶出量大限量,如果过溶出量大限量,则必须通过其他光谱分析检测设备(如ICP、AAS)来确定元素的溶出量是否过了大限量,所以如果要全方位的解决饰品中有害元素检测解决方案,单只靠XRF是无法全部做到的,还要进行其它分析测试,下图表示XRF检测饰品有害元素的筛选性初检分析方法:
一、XRF无损检测仪器
EDX 2800型 精密X荧光贵金属检测仪
EDX 2800型采用新的半导体探测器,远胜于正比计数探测器;准确无误地分析黄金,铂金和K金饰品中金/银/铂/钯/铜/锌/镍的含量测试结果完全符合国标GB/T18043要求。
性能特点
长效稳定X光管
半导体硅片电制冷系统,摒弃液氮制冷
采用天瑞仪器产品——信噪比增强器(SNE),大幅度提高光谱仪测量的稳定性和度
内置高清晰摄像头,方便用户随时观测样品
数字脉冲处理器,数据处理快速准确
放大电路、高低压电源
单样品腔,手动开关机盖,操作安全、方便
三重安全保护模式
多变量非线性回归程序
相互独立的基体效应校正模型
特别开发软件,操作界面十分友好
技术参数
元素分析范围:金、银、铜、锌、镍等
测量对象状态:粉末、固体、液体
元素分析:可同时分析24种金属元素
精密度:0.05%(96%以上)
能量分辨率:149±5eV
测量时间:60~200秒
管压:5~50kV
管流:50~1000μA
环境温度:15℃~30℃
环境湿度:≤70%
重量:30kg
仪器配置
Si-Pin 探测器
高压 5kV~50kV
光管 50μA~1000μA
信噪比增强器
多道脉冲幅度分析器
单样品腔
实例检测
MX-5型 XRF手持式贵金属分析仪
MX-5型 XRF手持式贵金属分析仪是一款专门针对在现场成分鉴定,进行X荧光分析应用而设计的仪器,具有体积小,重量轻,普通人可手持测量的特点;产品具有小、轻、美、安全、方便、长待机时间、防水、准、快等特点,并在小型X射线荧光光谱仪上引入了数字多道技术,使仪器检出限更好,稳定性更高,适用面更广。
该产品通过严格检测和验证,各项指标均符合相关技术要求,技术达国际水平。
性能特点
1、堪比台式机
小功率端窗一体化微型光管、大面积铍窗SDD硅漂移探测器(世界上好的探测器)及微型数字信号多道处理器三大核心技术的引入,大幅降低测试时间、提高检测精度、减少测试误差,使手持式仪器具有与台式相近的测试性能。
2、无损、快速检测
仪器既可手持1-2秒对样品进行快速测试,也能使用座式对样品进行较长时间的精细测试,10秒即可进行接近实验室精度的测量,整个检测过程被测样品无任何损坏。
3、轻元素检测功能
采用常压充氦气系统对设备充气,从而实现检测从Mg开始的元素,大大扩展测试元素范围,满足特定客户轻元素检测需求。
4、高清摄像头检测更加
内置高清晰摄像头,可以随时观察被测样品的测试位置。
5、直接测定无需制样
野外分析无需制备样品,可直接在待测物表面进行测定,可分析任何样品类型。
6、偏差校正轻松到位
多种测试模式设置及无限数目模式的自由添加,配合自动测试模式匹配功能,实现一键式轻松测试。内置强度校正方法,可校正几何状态不同和结构密度不均匀的样品造成的偏差。
7、小巧便携、操作快捷
体积很小,便携、方便野外工作,随时随地,随心所欲的现场分析和原位分析。
8、软件,操作简易
合金分析仪的应用软件,全新的软件界面和内核,将FP和EC软件相结合,应用面更广大。灵敏度高、测试时间短、操作简易等特点。
9、数据传输更加高速
采用嵌入式系统,高显示分辨率(640×480)液晶显示触摸屏,结合数字多道技术,采用SPI数据传输,有效提升数据传输能力与数据运算能力。
10、辐射防护、关爱健康
多重安全防护功能,自动感应,具有无样品空测,2秒自动关X光管功能;工作时的辐射水平远低于国际安全标准,无射线泄漏;加厚防护测试壁;配送测试防护安全罩。
11、电量强劲、充电方便
锂电池电量大容量7800mAh,可连续工作8小时,并配备了宽电压的交流充电器或车载式充电器,保证随时随地进行测试。
12、多重防护,经久耐用
仪器自身具备防水防尘功能,并可在高温高湿环境下连续使用,其保护箱采用高强度军工用品,有良好的防潮防震防压三防功能。
| 元 素 | 强 度 | 含 量 |
| 金(Au) | 0.484258 | 74.492227 |
该首饰主要成分:
金、铜、镍、铁、锌、银;含金量为744.9‰
目前市场上销售的贵金属首饰
| 贵金属首饰名称 | 首饰类型 | 金属元素含量 | 类型标识 |
| 金首饰 | 18K金 | Au≥750‰ | 18K、G18K、G750、Au750、金750 |
| 足金 | Au≥990‰ | 足金、G990、Au990、金990 | |
| 千足金 | Au≥999‰ | 千足金、G999、Au999、金999 | |
| 银首饰 | 925银(纹银) | Ag≥925‰ | S925、Ag925、银925 |
| 足银 | Ag≥990‰ | S990、Ag990、银990 | |
| 铂首饰 | Pt900 | Pt≥900‰ | Pt900、铂900 |
| Pt950 | Pt≥950‰ | Pt950、铂950 | |
| Pt990 | Pt≥990‰ | Pt990、铂990 | |
| 钯首饰 | Pd950 | Pd≥950‰ | Pd950、钯950 |
| Pd990 | Pd≥990‰ | Pd990、钯990 |
目前市场上普遍销售的仿真首饰
| 仿真首饰名称 | 备 注 |
| 包 金 | 就是把黄金打制成极薄的金箔,包在以铜、银、锌、镍等为基体的材料上,加工成各种饰品给人以黄金相同的感觉。饰品上往往打24KF、18KF印记。 |
| 镀 金 | 是利用电解原理,在金属基体表面上镀上一层金膜,一般厚度为10微米以上,金属基体多为铜、银、锌、镍或它的合金。首饰上常有18KGP,24KGP印记。 |
| 亚 金 | 以铜为基体的仿金材料,表面上往往镀金。 |
| 稀 金 | 实际上不含金,主要是由铜、镍等组成的合金,含有少量稀土元素。 |
| 钛 金 | 市场上少有出现,也是一种仿金首饰,在基体表面上镀钛,生成一种叫TiN的物质。 |