【doc】电子探针X射线能谱法测定黄金饰品的成色

电子探针X射线能谱法测定黄金饰品的成
色
分析;量I试第l5卷第4期i996.7.25
FENXICESHIXUEBAO(]our~10fInstruraentalAnalysis)
甄强②《研究简报}I/-0\.,/
电子探针X射线能谱法
测定黄金饰品的成色
陈唏
(福建省;量I试技术研究所福州350003)
,,
馥,
摘要
本文介绍电子探针能谱法测定舍金量5D～99黄金饰品的成色.该法无损,快速,准确.对柬汽稳定性
要求不高且操作简便.
关键词:电子探针,馓束分析.黄金饰品,x射线能谱倥.
文献报遭的黄金饰品成色测定法"中,电子幂针测定法未见报道.本法主要特点是引
入"杂质等效质量吸收系数"描述相屑含金量不同杂质组成对金元素特征谱线强度的影响,从
而获得与样品杂质组成相似标样的金元素特征谱线强度,故分析准确度较高
1测定原理与方法
1.1常规电子探针定量理论要求标样与样品的组成相近才能达到较高的准确度.黄金饰品的
杂质组成通常是铜,银和锌元素.由台阶状模型理论模拟计算结果(略)和实测样品结果(略)
可证实,该体系样品中同一含金量固杂质组成不同而对金La谱线造成基体吸收效应差异明
显,基体原子序数效应可忽略.现引入"杂质等效质量吸收系数"u描述该影响:
U=(131.3×C^l+238.9×Ccu+261×C踟)/(C^l+Cc+C)(1)
式中数字分别是银,铜和锌元素对金谱线的质量吸收系数;c^l,C和C分别是银,铜和锌
含量.由定量修正理论,考虑到样品常呈凸形,则:
C./c=g?L?(k./k.)/(1+D)(2)
式中g=(zAF)/(zA);k,(ZAF)分别为经归一的金La谱线强度比值和相应的ZAF修正
系数,下标0和1分别表示标样和样品}L为形状修正因子}D为与k./k.,U及C.有关的系
数.(2)式即为本法测定含金量之依据.
1.2用一组含金量为C.不同杂质组成的金首饰标样测定各标样的ko值并对相应的u值绘
图得ko-U工作瞌线.在本实验精密度条件下k.与u均是一一相对应的关系.测算得样品的
u即可在相应工作曲线上寻找到杂质组成相近的标样的k值.
1.3对台阶状模型理论公式作数学近似处理可知含金量与u成线性关系,样品含金量可用
有相同k/k值的Au—Ag体系样品含金量和Au—Cu体系样品含金量合成得方程式如下:
CI—C.?LCg2?(238.9一U)十g3?(U一131.3))?(kI/k0)/(1+D)/107.6(3)
式中u,D和(kl/k.)均对应于样品;g和g分别为与样品的(k,/k.)值相同的Au—Ag体系和
Au—Cu体系的g.'
36分析测试第15卷第4期(1996)
1.4杂质比例相葡,含金量在c.附近变动时,ZAF反迭代计算结果表明Au—Ag或
Au—cu体
系的g均可表达为;
g—a?(k/k0)/(1+D)+b(4)
式中系数a,b与u和c.有关.
1+5根据ZAF反迭代计算结果并经推导得; ......................................._-_-●●..______................一
D一[1+s+√(1一s).一4+8(kl/ko一1)]/2(5)
式中假设s与u成线性关系:
s—d--e?U(6)
(6)式中系数d,e与Co有关.
1,6电子束从凸形样品弧顶垂直入射,利用归一化的金La谱线强度比值几乎消除了形状效
应对测定值的影响.实测了成分相同的平面和弧面样品的含量其差别均在精密度范围内,故L
取值l.
2实验部分一
2.1仪器与实验条件
EPM一810Q电子探针(日本岛津公司);EDAX一9100/70能谱仪(日本菲力浦公司);加速
电压25KV,取出角52.5.,总计数率约4500cps,束径100um,收集时间300s,点分析模式,
使用AuLa,AgLa,CuKa及Znka谱线}背景位置3.7keV和17.5keV;电子束由弧形样品的
弧顶垂直入射}标样为国家级金首饰标样.
2.2能量标尺与镀窗厚度校正
实验前校正能量标尺并测定等效铍窗厚度.
2.3精密度测定与样品潮定
在上述实验条件下绘制含金量2zK,l8K和14K三条Ku工作曲线}测定了本法的精
密度(结果见表1)}测定了某公司提供的平面金样品和市售的金首饰并与ICP及XRF测定值
相比对(结果分别见表2和表3)}测定了成分已知的对金牌(平面样品)(结果见表4).
3讨论
3.1分析准确度较高
借助杂质等效质量吸收系数,在工作曲线上寻找接近样品杂质组成的标样.使标样与样品
金La谱线的母(pz)形状相似,使相应的ZAF系数比值误差大大减少,是本法分析准确度较高
的主要原因.
3.2市售黄金饰品成分分析
实验结果显示,每条工作曲线适用的含金量范围是一22K为83～99I18K为68～82;14K为50～67.在100um大束斑条件下可近似认为市售金饰品的成分是均匀的.
3.3简化分析程序
能谱无标样定量分析程序在修正计算时采用归一化使测定样品的束漉无需一致于标样,
测定过程中无需稳定的束流.工作曲线一旦建立在相当一段时间内无需重测.
3+4假设合理
实测结果显示本法使用的一些假设较合适,当然还需实测更多的样品来验证.
第l5卷第4期(1996)分析测试37
衰1
本所XRF和ICP实验室分别为本实验提供了有关分析数据,特此致谢.
1橱德辉.福建分析溯试,1993,2(z)一1
2罗立强.岩矿溯试,1993,12(3)一234
3刘毅生.分析溯试通报,1991,10(4)一53
4张人佶.物理.1981,30(2)t208
参考文献
(收稿日期:1995.5.25)
ARapidNon-destructiveQuantitativeAnalyticalMethod0fGold inJewelrybyEMPA—EDS
ChertXi
(FujianInsthuteofTestingTechnology,Fuzhou,350003)
AbstracI
AnEMPA/EDS(electrgnmicroprobeandenergydispersiveX—rayspectroscopy)quanti—tativemethodforthedeterminMion0fso~～99goldinjewelryisdeseribed.Themeth0dis characterizedbyitsNOII—destructiveness,rapidity,accuracy,simplicityandun—necessity0f
probecurrentstability.
Keywords:EMPA,EDS,Gold.Jewelrv.。