Το γυμνό μάτι δεν μπορεί να καθορίσει την καθαρότητα των μετάλλων. Αυτό ισχύει για μεταλλεύματα και κοσμήματα. Για να προσδιοριστεί η ποσοστιαία σύνθεση ενός δείγματος χρυσού, το δείγμα πρέπει να αναλυθεί. Ο χρυσός μπορεί να προσδιοριστεί με έναν από τους τρεις τρόπους: με φωτιά, με υδάτινη περιοχή και με φασματομετρία φθορισμού ακτίνων Χ με ενεργειακή διασπορά.
Βήματα
Μέθοδος 1 από 3: Δοκιμή χρυσού με φωτιά
Βήμα 1. Προετοιμάστε τον εξοπλισμό σας
Θα χρειαστείτε ένα χωνευτήριο για να βάλετε το δείγμα. Θα χρειαστείτε μια πηγή θερμότητας όπως έναν πυρσό ή έναν κλίβανο για να φέρετε το δείγμα σε υψηλές θερμοκρασίες. Θα χρειαστείτε επίσης και άλλα αντιδραστήρια, όπως τα πρόσθετα για να δημιουργήσετε τη ροή, η τέφρα οστού για να μετατρέψετε το μέταλλο και λίγο νιτρικό νάτριο για την εξαγωγή υπολειμματικού αργύρου. Θα χρειαστείτε επίσης καλούπια για να ρίξετε μέσα καυτό μέταλλο.
Φορέστε επίσης γυαλιά, γάντια ανθεκτικά στη θερμότητα και ιδανικά ένα πυρίμαχο κοστούμι
Βήμα 2. Τοποθετήστε το δείγμα σε χωνευτήριο
Το χωνευτήριο πρέπει να μπορεί να αντέξει σε υψηλές θερμοκρασίες. Το δείγμα θα εκτεθεί σε αρκετή θερμότητα για να λιώσει όλα τα μέταλλα και να τα διαχωρίσει από άλλα ορυκτά. Πήλινα ή κεραμικά χωνευτήρια μπορούν να αντέξουν τρομερή θερμότητα.
Βήμα 3. Συνδυάστε τυχόν πρόσθετα
Πρόσθετα όπως οξείδιο μολύβδου, όξινο ανθρακικό νάτριο, ανθρακικό κάλιο και αλεύρι χρησιμοποιούνται για τον σχηματισμό ροής. Η ροή αντιδρά με το ίδιο (ή μετάλλευμα) για να προωθήσει την τήξη. Διαφορετικές αναλογίες κάθε πρόσθετου θα παράγουν ελαφρώς διαφορετικές ενώσεις ροής.
Βήμα 4. Θερμάνετε την αντίδραση μέχρι να ολοκληρωθεί
Η αντίδραση ροής πρέπει να θερμανθεί μέχρι να ολοκληρωθεί. Όταν ολοκληρωθεί η αντίδραση, θα δείτε δύο ξεχωριστά στρώματα. Ανάλογα με το εργαστήριο και τα πρόσθετα που χρησιμοποιούνται, συνήθως θερμαίνετε μεταξύ 1, 100 και 1, 200 βαθμών Κελσίου (2, 012 - 2, 192 βαθμών Φαρενάιτ). Το ανώτερο στρώμα είναι λιωμένο γυαλί που δεν περιέχει πολύτιμα μέταλλα. Το κάτω στρώμα περιέχει τα λιωμένα πολύτιμα μέταλλα.
Βήμα 5. Αδειάστε το επάνω στρώμα
Πετάξτε προσεκτικά το επάνω στρώμα λιωμένου γυαλιού. Δεν θα έχει περαιτέρω χρήση στον προσδιορισμό. Κανένας χρυσός, ασήμι ή άλλο μέταλλο δεν θα χαθεί κάνοντας αυτό.
Προσέξτε να μην χύσετε κανένα μεταλλικό στρώμα
Βήμα 6. oolύξτε το μέταλλο
Ρίξτε το μέταλλο σε μια φόρμα. Στο καλούπι, το μέταλλο μπορεί να κρυώσει μέχρι να φτάσει για άλλη μια φορά σε στερεή κατάσταση. Αυτό το μέταλλο αποτελείται τώρα από χρυσό, ασήμι και μόλυβδο.
Να είστε πολύ προσεκτικοί, καθώς το μέταλλο θα είναι ζεστό για μεγάλο χρονικό διάστημα και μπορεί να σας κάψει σοβαρά
Βήμα 7. Cupel το μέταλλο
Το cupel είναι ένα πορώδες δοχείο κατασκευασμένο από τέφρα οστού που απορροφά εύκολα οξείδιο μολύβδου. Για να βάλετε το μέταλλο, το τοποθετείτε στο καπάκι και το ανατινάζετε με ζεστό αέρα. Αυτό θα οξειδώσει τον μόλυβδο. Το οξείδιο του μολύβδου στη συνέχεια θα εξατμιστεί ή θα απορροφηθεί από την τέφρα των οστών. Μετά το ζεύγος, θα έχετε ένα μεταλλικό δείγμα που αποτελείται από χρυσό και ασήμι.
Βήμα 8. Διαλύστε το ασήμι
Βυθίστε το μέταλλο σε νιτρικό οξύ. Το οξύ δεν θα διαλύσει τον χρυσό, αλλά θα διαλύσει το ασήμι. Στη συνέχεια, μπορείτε να ρίξετε το διάλυμα μέσω φίλτρου για να διαχωρίσετε το χρυσό.
Βήμα 9. Πλύνετε το χρυσό
Πλύνετε το χρυσό με νερό για να αφαιρέσετε τυχόν περίσσεια νιτρικού οξέος. Χτυπήστε το χρυσό με μια μαλακή πετσέτα. Σε αυτό το σημείο, θα πρέπει να έχετε ένα δείγμα που είναι σχεδόν καθαρός χρυσός.
Βήμα 10. Ζυγίστε το χρυσό
Με όλους τους ρύπους που έχουν αφαιρεθεί, μπορείτε να ζυγίσετε το χρυσό σας σε μια ζυγαριά. Συγκρίνοντας το βάρος του χρυσού με το βάρος του αρχικού δείγματος, μπορείτε να προσδιορίσετε το ποσοστό του βάρους του χρυσού στο μεταλλεύμα ή στα θραύσματα. Αυτό ολοκληρώνει τη δοκιμασία πυρκαγιάς του χρυσού κομματιού.
Μέθοδος 2 από 3: Διάλυση χρυσού στην Aqua Regia
Βήμα 1. Συλλέξτε τα απαραίτητα αντιδραστήρια
Θα χρειαστείτε υδροχλωρικό και νιτρικό οξύ. Θα χρειαστείτε επίσης ένα φίλτρο για να φιλτράρετε τους ρύπους. Τέλος, θα χρειαστείτε ένα οξειδωτικό αντιδραστήριο.
Φοράτε γυαλιά και γάντια όταν εργάζεστε με αυτήν τη μέθοδο
Βήμα 2. Αναμίξτε οξέα για να σχηματίσετε aqua regia
Η Aqua regia είναι λατινική και σημαίνει «βασιλικό νερό». Αυτό το διάλυμα χρησιμοποιείται για την αφαίρεση χρυσού από θραύσματα μετάλλων ή μεταλλεύματος. Για να το φτιάξετε, αναμείξτε τρία μέρη υδροχλωρικού οξέος και ένα μέρος νιτρικού οξέος.
- Για παράδειγμα, 400 mL aqua regia θα περιέχουν 300 mL υδροχλωρικού οξέος και 100 mL νιτρικού οξέος.
- Χρησιμοποιήστε γάντια, γυαλιά και προσοχή όταν φτιάχνετε και χρησιμοποιείτε aqua regia. Είναι εξαιρετικά διαβρωτικό και τοξικό.
- Το Aqua regia δεν μπορεί να αποθηκευτεί καλά. Πρέπει να γίνεται νέα παρτίδα για κάθε χρήση.
Βήμα 3. Διαλύστε το δείγμα
Βυθίστε το μεταλλικό δείγμα σε aqua regia. Αναδεύουμε και στροβιλίζουμε για να διαλυθεί το δείγμα. Τα μη μεταλλικά ορυκτά και ο άργυρος σε μορφή χλωριούχου αργύρου δεν μπορούν να διαλυθούν. Αυτά τα ορυκτά θα σχηματίσουν μια λάσπη.
Βήμα 4. Φιλτράρετε το δείγμα
Ρίξτε το διάλυμα λάσπης μέσω φίλτρου. Η λάσπη θα παραμείνει στη μία πλευρά του φίλτρου και το διάλυμα aqua regia που περιέχει τα μέταλλα θα περάσει στην άλλη πλευρά. Το διάλυμα έχει συνήθως πρασινωπό χρώμα και θα περιέχει πολλά διαλυμένα μέταλλα όπως χρυσό και χαλκό.
Βήμα 5. Αφαιρέστε το νιτρικό οξύ
Το νιτρικό οξύ πρέπει να αφαιρεθεί πριν αφαιρεθεί ο χρυσός από το διάλυμα. Μπορείτε να το κάνετε αυτό βράζοντας το διάλυμα. Μην εισπνέετε τις αναθυμιάσεις.
Κάνετε αυτό έξω ή κάτω από έναν απορροφητήρα
Βήμα 6. Κατακρήμνιση του χρυσού
Ο χρυσός πρέπει να εξαφανιστεί από το διάλυμα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να χρησιμοποιήσετε αναγωγικό παράγοντα. Το οξαλικό οξύ χρησιμοποιείται συνήθως για αυτό. Μετά την καθίζηση, ο χρυσός θα γίνει ένα στερεό που βυθίζεται στον πυθμένα του διαλύματος.
Βήμα 7. Συλλέξτε και ζυγίστε το χρυσό
Στραγγίστε το χρυσό από το διάλυμα aqua regia και στεγνώστε το. Ζυγίστε το χρυσό σε μια ζυγαριά. Το βάρος του χρυσού μπορεί να συγκριθεί με το βάρος του αρχικού δείγματος για να προσδιοριστεί η αναλογία του χρυσού προς άλλα μέταλλα και μέταλλα.
Μέθοδος 3 από 3: Εξέταση χρυσού με φασματομετρία ED-XRF
Βήμα 1. Συλλέξτε ένα δείγμα
Τα δείγματα μπορούν να συλλεχθούν από το πεδίο ή να αγοραστούν. Εναλλακτικά, τυχόν κοσμήματα ή θραύσματα μετάλλου μπορούν επίσης να αναλυθούν. Το φασματόμετρο δεν θα βλάψει το δείγμα
Βήμα 2. Αναλύστε το δείγμα
Απαιτείται λίγη προετοιμασία για την ανάλυση ενός δείγματος με φασματομετρία ED-XRF. Τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά ακριβή και κοστίζουν πολύ λίγο σε σύγκριση με άλλες μεθόδους. Το φασματόμετρο μπορεί να εξετάσει δείγματα που είναι στερεά, υγρά ή σε σκόνη.
Βήμα 3. Κατανοήστε τα αποτελέσματα
Η φασματομετρία ED-XRF είναι συντομογραφία για Energy Dispersive-X-Ray Fluorescence Spectrometry. Αυτή η τεχνολογία προσδιορίζει στοιχεία και ενώσεις με τον τρόπο που διαχέουν το φως. Τα αποτελέσματα θα δείξουν το ποσοστό σύνθεσης χρυσού στο δείγμα σας. Από αυτό, μπορείτε να καθορίσετε πόση ποσότητα χρυσού υπάρχει δεδομένου του βάρους του δείγματος.
Για παράδειγμα, αν είχατε ένα κόσμημα που ήταν 100 γραμμάρια και είχε 70% χρυσή σύνθεση, το κομμάτι θα περιείχε 70 γραμμάρια χρυσού
Συμβουλές
- Η φθηνότερη μέθοδος ανάλυσης χρυσού είναι η φασματομετρία ED-XRF (εάν έχετε το φασματόμετρο).
- Η φασματομετρία ED-XRF είναι ο ασφαλέστερος τρόπος για τον προσδιορισμό του χρυσού.
- Το πρότυπο της δοκιμής χρυσού είναι η δοκιμή με φωτιά.
Προειδοποιήσεις
- Οι υψηλές θερμοκρασίες που είναι απαραίτητες για τον προσδιορισμό του χρυσού μέσω πυρκαγιάς είναι πολύ επικίνδυνες.
- Ελέγξτε με τους ειδικούς κατασκευαστές όλων των χημικών και του εξοπλισμού που χρησιμοποιείτε. Ορισμένες πηγές διαφέρουν ανάλογα με τις θερμοκρασίες ή τις συγκεντρώσεις που απαιτούνται για τον προσδιορισμό του χρυσού. Εάν γίνουν λανθασμένα, αυτές οι μέθοδοι μπορεί να είναι επικίνδυνες.
- Το Aqua regia είναι τοξικό και διαβρωτικό. Χειριστείτε με προσοχή.
