我愛用的XRF貴金屬檢驗技術有何過人之處,使用時又該注意什麼?
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我愛用的XRF貴金屬檢驗技術有何過人之處,使用時又該注意什麼?
04.05.2024
撰文/AWAN,圖檔來源/AWAN
附註:本文同步刊載於萊默維爾貴金屬Blog AWAN專欄、AwanXtra官網。
科技日新月異,讓貴金屬成色檢驗技術跳脫人工經驗以及非數據化形式,使用數據化、科學化檢驗方式,同樣能達到判定高單價金屬價值的目的。近年因貴金屬名目價格飆升,使得工業用非破壞型檢驗儀器應運而生,這種檢驗方式即為X光螢光分析技術(X-ray Fluorescence Spectrometer,XRF);使用此技術的檢驗儀器除了能達到樣品在檢測前後不會有耗損之外,也更能以科學數據化的方式提供精準成色判定,為貴金屬買、賣雙方帶來雙嬴局面。
在過去幾年中,只要採購貴金屬,我一定會先過磅,並且前往Thermo Fisher Scientific XRF在臺灣的總代理商進行檢驗,以確定我所購買的貴金屬成色與貴金屬表面壓鑄標示相符,達到LBMA標準。此舉同時也確保將來與我交易的客戶不會購買到成色不足,或是來路不明的貴金屬。
只是XRF種類繁多,有藉由量測金屬導電性的驗金筆(註:此技術無法檢驗有鍍層或複雜合金樣品),以及早期射源型X光螢光分析儀,到現今X光管型螢光分析儀。高、低階機種搭載不同分析元素範圍,影響儀器的靈敏度和準確性。這些差異與交易者利益息息相關,對儀器的使用者而言就不單單只是儀器精準度問題而已。
本文著重探討X光螢光分析儀應用於貴金屬檢測時,不同的檢驗手法會帶來何種差異,也讓各位投資人了解未來若想使用X光螢光分析儀(下稱XRF)檢測貴金屬時,須注意哪些使用技巧,以發揮XRF最高效益。
壹、成色分析儀器的種類
X光即為輻射射線的一種,而XRF機台產生X光的方式有二:第一種是利用天然放射性物質置於機台內的屏蔽艙,藉由屏蔽艙機械開關控制X光的發出;此類X光機屏蔽艙通常為片狀滑蓋,使用完畢,需確認滑蓋關閉,或將機台上蓋整個關閉為最佳,以避免輻射的外洩;射源型X光機就算不通電,仍會持續產生X光,也無法調整X光出射能量,對於檢測金屬元素的種類較為侷限。第二種是利用X光管,並給予光管穩定電壓時才有X光激發,且儀器會自動調整適配電壓達到同時鑑別多種金屬元素的目的;在沒有啟動測試的狀況下,則完全沒有輻射產生,相對安全性較高,例如過去我慣用的Thermo NITON DXL 800。
貳、如何利用XRF正確檢測黃金
黃金條塊檢驗主要是篩檢出待測物成色不足的情況,此時關注的雜質係來自於銀、鋅、銅等物質。然而,出現雜質是否就代表成色的差異,需考量有無排除以下的情形,才能獲得正確的檢驗結果。
一、檢驗條塊的正、反面較預期成色低,且雜質較多?
其原因來自於高溫熔融後要注入模型成為澆鑄條塊,而倒模時受到速度與溶解溫度高低影響,故造成元素分佈不均質,建議應檢驗「側面(其為類均質面,也能避免偏析現象)」,而先決條件是側面也不能有肉眼就看得到的雜質污染,並取其平整面進行檢驗;若側面有不平整或髒污的情況,最好先用細砂紙細磨,再用酒精清潔後,再以XRF分析。
二、另一種雜質是來自黃金條塊製程中,作為表面潤滑用的硼砂。
潤滑用硼砂是條塊製程的最後處理步驟,在此狀態下仍有可能產生殘留而沾附於條塊表面,造成XRF實測時出現高估黃金成色或出現副材料元素出現,此時以檢驗條塊側面的方式可避開此影響。
參、飾金及K金類的檢驗
此類待測物多由不同合金及不同扣件組成,檢測時需針對待測物進行多點成色分析,但要儘量避開銲點及扣環的位置,係因銲藥含有銀、銅、鋅等材料,一定會影響主要貴金屬元素成色數值。飾金表面有寶石、鑽飾搭配者,也必須避開這些非金屬部位才能進行正確檢驗。
結論
以上簡短闡述在貴金屬檢驗方面的淺見與經驗,若各位對於貴金屬檢測有相關需求,歡迎與筆者聯繫,或是直接聯繫Thermo Fisher Scientific XRF檢驗儀器在臺灣的總代理-山衛科技股份有限公司。該公司擁有超過200項完整噪音、應力、傳感設計、結構動力分析、玻璃建材檢測、工具機加工精度改善、工業與貴金屬材料分析經驗,是我信賴的檢測數據來源。