Анализатор драгоценных металлов в жидкости. Анализатор драгоценных металлов — принцип действия детектора для определения пробы золота и других драгметаллов. Основные преимущества анализатора золота - Olympus Vanta M

Драгоценные металлы подделывали всегда.

Портили пробу, добавляя в золотой сплав лишнее количество неблагородных металлов, создавали внешне похожие на благородный аурум желтые сплавы, в которых не было ни грамма золота.

Спрос рождает предложение, при этом спрос на дешевую имитацию золота был велик всегда.

В течение XIX и особенно XX века «промышленность имитаций» развивалась особенно быстро.

Другой пример: существует и так называемой «белое золото» — золотой сплав, который ценится так же высоко, как и классический желтый, а в некоторых случаях и выше. Но при визуальном осмотре отличить белое золото от серебра или платины затруднительно .

Для того чтобы точно определять, из какого металла либо сплава металлов создано ювелирное украшение, отлит слиток или отчеканена монета, и предназначены драгоценных металлов.

Анализатор драгоценных металлов - это прибор, предназначенный для того, чтобы определять, из какого металла сделано то или иное изделие - кольцо, монета, слиток и т. д.

Прибор определяет точный количественный состав разных химических элементов в изделии, показывает процентное соотношение благородных металлов к неблагородным.

Упрощенно говоря, современный анализатор драгметаллов определяет, сколько в данном изделии содержится чистого:

• золота;
• серебра;
• палладия;
• родия;
• других благородных металлов, а сколько - примесей ( , хрома и т. п.).

По соотношению золота или серебра к количеству примесей определяется проба изделия .

Так, например самая распространенная в России 585-я проба золота содержит 58,5% чистого металла, а все остальное составляют примеси , введенные для придания сплаву большей прочности, т. к. чистое золото слишком мягкое.

Некоторые приборы сразу показывают пробу, другие выдают на экран числовой код либо содержание различных металлов в процентах, и пробу определяет оценщик по специальной таблице.

Разумеется, если драгоценных металлов в изделии нет, прибор тоже это покажет.

Принципы работы прибора

Анализатор драгметаллов с конструктивной точки зрения - это узкоспециализированный детектор металлов, подобный тем, что применяются в других областях, например в металлопрокате.

Только он сертифицирован и заточен под обнаружение и распознавание не железа и углерода в стальном сплаве, и не меди и олова в бронзовом, а именно драгоценных металлов : золота, серебра, платины в сочетании с различными возможными присадками.

Для проверки качества ювелирных изделий может использоваться только неразрушающий контроль. Это налагает ограничения на физико-химические методы , которые можно применять для исследования.

Это вполне логично — нельзя же портить изделие, отделяя от него фрагменты для химических проверок.

На данный момент для создания анализаторов драгоценных металлов применяются два принципа действия: рентгенофлуоресцентный и электрохимический.

Рентгенофлуоресценция

Этот метод основан на воздействии на объект маломощным рентгеновским излучением при помощи искусственного или природного источника.

В ранних устройствах использовались природные - плутоний-238, железо-55 и т. д. Сейчас чаще применяются искусственные.

Мощность излучения настолько мала, что не может повредить человеку даже при длительном использовании прибора.

Поток рентгеновского излучения «ударяет» в объект, вызывая его ответное свечение в невидимом для человеческого глаза рентгеновском спектре. Индуцированное ответное изучение, представляющее собой поток электронов, улавливается высокочувствительным датчиком. Это и есть флуоресценция.

Каждый химический элемент дает свое характерное «свечение» в соответствующем спектре. Чем больше содержание того или иного вещества, тем мощнее оно будет флуоресцировать.

Специальная программа анализирует суммарный спектр излучений и определяет процентное содержание разных металлов с высокой степенью точности - до 0,1%. Для каждого металла необходима индивидуальная программа .

Другое название этого прибора - энергодисперсионный детектор, или спектрометр.

Электрохимический анализ

Этот метод использует электрохимическую реакцию, которая происходит при контакте металла с электролитом — серной или соляной кислотой, разведенной в воде.

Идея этого метода заключается в том, что у каждого металла собственные, уникальные параметры электропроводности .

При проверке этим прибором на ювелирном изделии закрепляют проводящий контакт от анализатора.

Второй контакт совмещен с датчиком, который, в свою очередь, объединен с емкостью, в которой содержится электролит.

На поверхность изделия выдавливается капля электролита .

Сразу же после этого начинается электрохимическая реакция - часть электронов переходит в электролит. При этом становится возможно определить металл, из которого создано изделие - по его электропроводимости.

Электропроводимость определяется по напряжению , которое возникает в точке контакта электролитного пятна и металлической поверхности изделия.

Для определения точного химического состава вещества используется сравнение с эталоном, изготовленным из платины . Платиновым обычно выполняют один из электродов.

Этот метод также требует наличия специальной программной прошивки в памяти прибора. На данный момент он считается устаревающим , хотя большое количество электрохимических детекторов по-прежнему применяются в разных отделениях Пробирной палаты, на таможенных спецпостах, в ломбардах и т. п.

Как провести анализ золота и других драгметаллов детектором?

Все зависит от принципа, на котором построен анализатор, и его конструкции. Проще всего обращаться с портативным спектрометром, который похож на ручной сканер , используемый в магазинах.

Нужно установить в настройках предполагаемый металл (т. е. выбрать, на что будем проверять), ввести дополнительные параметры (в некоторых моделях) - это может быть, например, уставка «белое золото», чтобы прибор изначально отсек некоторые невозможные в нем примеси.

После этого необходимо направить излучатель детектора на изделие и выждать некоторое время - 15-20 сек.

После этого на экране появится информация о химическом составе исследуемого объекта.

Сложнее работать со стационарными приборами, особенно с теми, что работают по электрохимическому принципу.

Для этого требуются определенные знания.

Перед началом работы прибор необходимо:

• откалибровать;
• установить правильный режим;
• корректно подключить контакты к исследуемому образцу.

Обзор детекторов для проверки драгметаллов и их цена

Для сравнения мы возьмем три модели - две отечественного и одну - иностранного производства.

1. «Призма-М» производства ГК «Гранат».
2. Детектор золота «ДеМон-Ю» производства «Ультрамаг».
3. «GoldXpert» производства японской компании

Анализатор «Призма-М» от петербуржской группы компаний «Гранат» является профессиональным устройством, рекомендованным для государственных пробирных палат, таможенных постов, ломбардов и т. д.

Принцип действия - рентгенофлуоресцентный.

Тип - стационарный, переносного типа.

Чтобы просканировать изделие, необходимо положить его в специальную камеру прибора.

Детектор золота «Призма-М» определяет также серебро, палладий, родий, платину и содержание в них различных примесей в концентрации до 0,1%.

Полная масса - 11 кг. Время работы от аккумулятора - до 2 ч. Большое количество режимов обеспечивает гибкость настройки изделия.

Стоимость предоставляется по запросу. Ориентировочно – в пределах 100 000 рублей .

Детектор «ДеМон-Ю» — это портативный прибор для определения пробы золота и других драгметаллов, работающий по электрохимическому принципу.

Комплектуется электродами, щупом-датчиком и емкостью с электролитом.

Прибор способен распознать золото, серебро, палладий и платину самых распространенных проб. Имеет 2 основных рабочих программы - для металлов белого и желтого цвета.

По характеристикам это - тестер, который предназначен только для определения подлинности пробы ювелирного изделия. Его точный химический состав не показывается.

Стоимость - 21 000 рублей .

Прибор для проверки золота и не только «GoldXpert» — профессиональное оборудование японского производства, использующий метод спектроскопии.

С базовой прошивкой способен определить и идентифицировать 25 различных благородных и неблагородных металлов, включая все металлы, причисляемые к драгоценным.

Определяет элементы от серебра до иридия и осмия, и большое количество других, в том числе:

• медь;
• железо;
• цинк;
• марганец;
• никель;
• кобальт и другие.

Конструктивно и по габаритам и массе схож с прибором «Призма-М». Стоимость также предоставляется по запросу и примерно сопоставима с ценой отечественного аналога.

На видео показан процесс работы прибора для определения пробы золота «GoldXpert»:

Заключение

Анализатор драгоценных металлов - необходимый прибор для того, кто по роду занятий часто сталкивается с необходимостью проверить ту или иную драгоценность на подлинность . Пригодится он даже если вы попросту — возможно, находка не так уж и ценна, или наоборот.

Современные детекторы профессионального уровня обеспечивают высокую точность проверки. Более простые портативные модели целесообразно использовать, если необходимо провести упрощенную проверку изделия на выезде.

Вконтакте

Золото - элемент побочной подгруппы первой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 79. Обозначается символом Au (лат. Aurum). Простое вещество золото (CAS-номер: 7440-57-5) - благородный металл жёлтого цвета.

Чистое золото - мягкий металл жёлтого цвета. Красноватый оттенок некоторым изделиям из золота, например, монетам, придают примеси других металлов, в частности меди. В тонких плёнках золото просвечивает зелёным. Золото обладает исключительно высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением. Золото - очень тяжёлый металл: плотность чистого золота равна 19621 килограмм в кубическом метре (шар из чистого золота диаметром 46 мм имеет массу 1 кг). Литровая бутыль, заполненная золотым песком, весит приблизительно 16 кг. Тяжесть золота - плюс для его добычи. Самые простые технологические процессы, такие, как, например, промывка на шлюзах, могут обеспечить весьма высокую степень извлечения золота из промываемой породы. Золото очень ковко и тягуче. Из кусочка золота массой в один грамм можно вытянуть проволоку длиной в три километра или изготовить золотую фольгу в 500 раз тоньше человеческого волоса (0,1 мкм). Через такой листочек фольги луч света просвечивает зеленоватым цветом. Мягкость чистого золота настолько велика, что его можно царапать ногтем. Поэтому в ювелирных изделиях золото всегда сплавляется с медью или серебром. Состав таких сплавов выражается пробой, которая указывает число весовых частей золота в 1000 частей сплава(в российской практике). Проба химически чистого золота соответствует 999.9 пробе - его ещё называют «банковским» золотом, так как из такого золота изготавливают слитки.

• В электротехнике: По своей химической стойкости и механической прочности золото уступает большинству платиноидов, но незаменимо, как материал для электрических контактов. Поэтому в микроэлектронике золотые проводники и гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат используются очень широко. Соответственно.необходим контроль за качеством сырья,процентным составом и толщиной золотого покрытия.
• В науке: Золото используется в качестве мишени в ядерных исследованиях, в качестве покрытия зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в качестве специальной оболочки в нейтронной бомбе.
• Золотые припои очень хорошо смачивают различные металлические поверхности и применяются при пайке металлов. Тонкие прокладки, изготовленные из мягких сплавов золота, используются в технике сверхвысокого вакуума.
• В стоматологии: Значительные количества золота потребляет стоматология: коронки и зубные протезы изготовляют из сплавов золота с серебром, медью, никелем, платиной, цинком. Такие сплавы сочетают коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами.
• В фармакологии: Соединения золота входят в состав некоторых медицинских препаратов, используемых для лечения ряда заболеваний (туберкулёза, ревматоидных артритов и т. д.). Радиоактивное золото используют при лечении злокачественных опухолей

Золочение металлов (в древности - исключительно амальгамный метод, в настоящее время - преимущественно гальваническое) широко используется в качестве метода защиты от коррозии. Хотя такое покрытие неблагородных металлов имеет существенные недостатки (мягкость покрытия, высокий потенциал при точечной коррозии), оно распространено также из-за того, что готовое изделие приобретает вид очень дорогого, «золотого».

Традиционным и самым крупным потребителем золота является ювелирная промышленность. Ювелирные изделия изготавливают не из чистого золота, а из его сплавов с другими металлами, значительно превосходящими золото по механической прочности и стойкости. В настоящее время для этого служат сплавы Au-Ag-Cu, которые могут содержать добавки цинка, никеля, кобальта, палладия. Стойкость к коррозии таких сплавов определяются, в основном, содержанием в них золота, а цветовые оттенки и механические свойства - соотношением серебра и меди. Важнейшей характеристикой ювелирных изделий является их проба, характеризующая содержание в них золота. Т.к. ювелирное дело критично к повреждению образцов(скол,спил,царапина), требуется неразрушающий метод контроля проще всего контроль пробы проводить РФ методом, он не оставляет на образце ни малейшего следа,точен, и тест занимает до нескольких минут. Рентгенофлуоресцентный анализ очень важен для определения содержания золота и пробирования в ювелирном деле, нумизматике, определения состава монет.

Значительные количества золота потребляет стоматология: коронки и зубные протезы изготовляют из сплавов золота с серебром, медью, никелем, платиной, цинком. Такие сплавы сочетают коррозионную стойкость с высокими механическими свойствами. Очень важен анализ содержания золота в зубных коронках и стоматологии.

XRF анализатор GoldXpert производства OLYMPUS Innov-X - это простой, высокорентабельный прибор, позволяющий получить химический состав сплава и классификацию чистоты в каратах путем одного неразрушающего и непроникающего теста.

С помощью XRF анализатора GoldXpert можно:

• Быстро и точно оценивать золотые предметы при скупке. Мгновенное определение пробы золота, 0-24 карат;
• Идентифицировать и отличить широкий диапазон сплавов, включая сплавы серебра, платины, и прочие;
• Определять токсичные элементы в образцах;
• Управлять контролем качества аффинажа и плавки;
• Идентифицировать примеси;
• Определить содержания серебра и других металлов в золоте;
• Подтвердить содержание золота в металлоломе;
• Определить содержание золота и серебра в монетах;
• Определить содержание палладия в драгоценностях;
• Анализировать платиновые изделия. Определение всех легирующих элементов;
• Провести анализ стоматологических сплавов.

Важные причины для выбора GoldXpert:

• GoldXpert очень компактный, занимает минимум рабочей поверхности.
• Привлекательный дизайн, подходящий для демонстрационного зала.
• Простота использования - результаты анализа состава и чистоты в каратах при одном нажатии кнопки .
• Точный химический анализ и определение пробы за секунды .
• Быстрое и легкое создание отчетов и сертификатов о результатах (с опционным программным обеспечением для ПК).
• Испытательная камера с обзорным окном и внутренней подсветкой позволяет постоянно видеть образец во время теста, что важно для уверенности клиента в безопасности.
• Аккумуляторная батарея позволяет проводить анализ в любом месте , к примеру, можно брать с собой GoldXpert при посещении клиентов или поставщиков.
• GoldXpert можно подключить к компьютерной сети для доступа к результатам анализа нескольких экспертов.
• Анализатор представляет безопасную систему с лучом закрытого типа , он прост в освоении и обычно требуется минимум обучения.
• Мощная 4 Вт рентгеновская трубка обеспечивает надежные и точные аналитические характеристики.
• Автоматическая коррекция на форму и размер образца.
• Большой объем памяти для хранения и архивирования результатов анализа.
• Встроенная фотокамера и коллимация пятна для фокусируемого анализа и архивации изображения образцов.
• Полностью неразрушающий тестовый метод .

Обзор конструкции

Привлекательный настрольный анализатор драгоценных металлов , подходящий для демонстрационного зала, также может быть подключен к сети для решения высокопродуктивных задач по обеспечению/контролю качества. Большая крышка камеры мгновенно открывается при нажатии на переднюю кнопку-защелку. GoldXpert может также функционировать как портативный переносной анализатор, работая от литий-ионной аккумуляторной батареи. Компактный и легкий, который весит всего 10 кг, GoldXpert легко переносится к месту проведения анализа.

• Обзорное окно крышки измерительного отсека из свинцового стекла позволяет видеть образец внутри камеры.
• Встроенная фотокамера указывает точки анализа образцов и обеспечивает наведение луча.
• Безопасность - XRF система с источником излучения закрытого типа.
• Маленькая настольная площаль корпуса: 267х310х340 (при закрытой крышке).
• Освещаемая светодиодами камера для образцов: 125х210х180.
• Видимый на 360° световой индикатор режима работы.
• Портативность - работа от дополнительной аккумуляторной батареи для переносного использования.
• USB-порт для быстрого экспорта данных и печати.
• Четкий, яркий, цветной сенсорный дисплей.
• Кремниевый PIN детектор предлагается в базовой комплектации. Альтернативно предлагается Кремниевый дрейфовый детектор (SDD) если нужна более высокая прецизионность и чувствительность.

GoldXpert оборудован встроенной фотокамерой CMOS, которая сохраняет в памяти изображения образца вместе с результатами анализа для формирования отчета.

Коллимация пучка рентгеновских лучей используется для измерения вкраплений, маленьких компонентов и образцов маленьких размеров. Простое нажатие кнопки активирует фокусирование пятна диаметром 3 мм 2 , а индикатор на экране показывает оператору точное место сосредоточения пятна при анализе. Коллимацию можно легко установить на диаметр пятна 10 мм для анализа обычных образцов.

Данные легко передаются на ПК в табличном формате, а удаленный доступ к памяти возможен при подключении GoldXpert к компьютерной сети через операционную систему Windows CE.

С помощью специального программного обеспечения для ПК одним нажатием кнопки вы можете создавать Отчеты о результатах по заданному шаблону. Сертификат проведенного теста может содержать результаты анализа, изображение измеренного образца, логотип компании и другую информацию.

Аналитические возможности

В экономических условиях, где быстрые и точные результаты важнее чем когда-либо, XRF анализатор драгоценных металлов GoldXpert обеспечивает исключительные воспроизводимость и точность. Анализаторы OLYMPUS Innov-X предоставляют Вам преимущество и выгоду простого оперативного анализа, поэтому Вы можете быть абсолютно уверены в своих активах в золоте и драгоценных металлах.

Представленные данные о точности и воспроизводимости были сформированы с помощью GoldXpert с технологией SiPIN детектора и типичны для характеристик, присущих SiPIN системам: