Методы анализа сплавов

Точно определить «на глаз» состав и пропорции составляющих металлического сплава не под силу даже специалисту с многолетним опытом. Конечно, на каждой детали или изделии обычно стоит маркировка с подробным описанием, но в скупку металлов они обычно поступают уже без маркировок. Определять состав сплавов нужно не только скупщикам для оценки, но и работникам промышленной сферы, ювелирам и даже юристам и криминалистам.

Металлическая экспертиза – услуга востребованная. С ее помощью можно выявить «левые» партии оборудования и металлоконструкций, нарушения при производстве, влияющие на качество, скрытые дефекты и фальшивые изделия из драгметаллов. Экспертиза исследует физический и химический состав любого сплава и любого изделия – от ювелирки до арматуры и труб. Существует несколько основных способов анализа: рентгенофлуоресцентный (волнодисперсионный) с помощью спектрометра, оптический эмиссионный и пробирный.

Рентгенофлуоресцентный анализ проводится при помощи воздействия рентгеновского излучения на металл и исследования флуоресценции. Это наиболее точный и быстрый способ – достаточно нескольких секунд, чтобы атомы материала начали испускать фотоны с энергией, уникальной для каждого компонента. Датчик определяет и наличие металлов в сплаве, и их концентрации, а данные выводит на экран. Самый простой портативный спектрометр может определить более 30 металлов, профессиональные спектрометры – гораздо больше. Одно из важных преимуществ этого способа – сохранение целостности сплава, что невозможно при исследовании с помощью реактивов.

Оптический эмиссионный анализ – относится также к спектральным и производится с помощью технического оборудования. Отличие от рентгенофлуоресцентного в том, здесь используется возбуждение элементов не рентгеновским излучением, а электрическим разрядом или лазером. Для таких способов существуют стандартные образцы, взятые за эталон, которые используются для градуировки прибора.

Пробирный анализ основан на химических и физических свойствах металлов и используется для определения благородных металлов в сплавах. Определение происходит с помощью пробирного камня, на который наносят черточки иглой с наконечником из эталонного образца и анализируемым сплавом. Пробирный камень - это кремнистый сланец, чаще всего шунгит или черная яшма. Оставленные следы смачивают реактивами и судят о составе по цвету появившихся в результате реакции пятен, а если в сплаве нет драгоценного металла, то оставленный след полностью растворяется. Например, платина оставляет пятна желтого цвета, иридий – коричневого, родий – зеленого, палладий – красного. Пробирные иглы готовят из золота с примесями серебра и металлов платиновой группы. Реактивы берутся в зависимости от того, наличие и качество какого металла нужно определить – для золота это хлорное золото или кислоты, для серебра берутся растворы азотнокислого серебра или двухромовокислого калия, для платины - раствор двухромовокислого или йодистого калия. Для определения платины пробирный камень дополнительно нагревают.

Химический анализ драгоценных сплавов подразумевает использование «царской водки», которая определяет точное наличие золота или платины.

Отдельно стоит сложный способ исследования, который применяется в ядерной промышленности – атомный абсорбционный метод или атомно-абсорбционная спектрометрия. В домашних условиях или на заказ ее провести невозможно, но это самый точный способ определить содержание около 70 элементов. Этим способом пользуются и для определения содержания тяжелых металлов и их соединений в технических растворах и сточных водах, а так же для определения составов природных объектов и для анализа крови на тяжелые металлы.