Bằng mắt thường không thể xác định được độ tinh khiết của kim loại. Điều này đúng với quặng và đồ trang sức. Để xác định thành phần phần trăm của một mẫu vàng, mẫu phải được thử nghiệm. Vàng có thể được kiểm tra theo một trong ba cách: bằng lửa, bằng nước cường toan và bằng phép đo phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng.
Các bước
Phương pháp 1/3: Thử vàng bằng lửa
Bước 1. Chuẩn bị thiết bị của bạn
Bạn sẽ cần một chén nung để đưa mẫu vào. Bạn sẽ cần một nguồn nhiệt như đèn khò hoặc lò nung để đưa mẫu đến nhiệt độ cao. Bạn cũng sẽ cần các chất phản ứng khác như chất phụ gia để tạo dòng chảy, tro xương để luyện kim loại, và một ít natri nitrat để chiết xuất bạc dư. Bạn cũng sẽ cần khuôn để đổ kim loại nóng vào.
Ngoài ra hãy đeo kính bảo hộ, găng tay chống nhiệt và lý tưởng nhất là một bộ quần áo chống cháy
Bước 2. Đặt mẫu vào chén nung
Nồi nấu cần có khả năng chịu nhiệt độ cao. Mẫu sẽ được tiếp xúc với nhiệt lượng đủ để làm tan chảy tất cả các kim loại và tách chúng ra khỏi các khoáng chất khác. Chén nung bằng đất sét hoặc gốm có thể chịu được nhiệt độ cực lớn.
Bước 3. Kết hợp bất kỳ chất phụ gia nào
Các chất phụ gia như oxit chì, natri bicacbonat, kali cacbonat, và bột mì được sử dụng để tạo chất trợ dung. Dòng phản ứng với cùng (hoặc quặng) để thúc đẩy quá trình tan chảy. Tỷ lệ khác nhau của mỗi chất phụ gia sẽ tạo ra các hợp chất thông lượng hơi khác nhau.
Bước 4. Đun nóng để phản ứng hoàn thành
Phản ứng thông lượng cần phải được đun nóng để hoàn thành. Khi phản ứng hoàn tất, bạn sẽ thấy hai lớp riêng biệt. Tùy thuộc vào phòng thí nghiệm và các chất phụ gia được sử dụng, bạn thường sẽ gia nhiệt từ 1, 100 đến 1, 200 độ C (2, 012 - 2, 192 độ F). Lớp trên cùng là thủy tinh nóng chảy không chứa khoáng chất có giá trị. Lớp dưới cùng chứa các kim loại quý nóng chảy của bạn.
Bước 5. Đổ lớp trên cùng
Cẩn thận loại bỏ lớp thủy tinh nóng chảy trên cùng. Nó sẽ không được sử dụng nữa trong thử nghiệm. Không có vàng, bạc hoặc kim loại khác sẽ bị mất khi làm điều này.
Hãy cẩn thận để không làm đổ bất kỳ lớp kim loại nào
Bước 6. Làm nguội kim loại
Đổ kim loại vào khuôn. Trong khuôn, kim loại có thể nguội cho đến khi một lần nữa đạt trạng thái rắn. Kim loại này hiện bao gồm vàng, bạc và chì.
Hãy hết sức cẩn thận, vì kim loại sẽ nóng trong thời gian dài và có thể khiến bạn bị bỏng nặng
Bước 7. Nén kim loại
Cốc nguyệt san là một vật chứa xốp làm bằng tro xương sẽ dễ dàng hấp thụ ôxít chì. Để nung kim loại, bạn đặt nó vào cốc và thổi bằng không khí nóng. Điều này sẽ làm oxy hóa chì. Oxit chì sau đó sẽ bốc hơi hoặc được hấp thụ bởi tro xương. Sau khi tách, bạn sẽ có một mẫu kim loại bao gồm vàng và bạc.
Bước 8. Hòa tan bạc
Nhúng kim loại trong axit nitric. Axit sẽ không hòa tan vàng, nhưng nó sẽ hòa tan bạc. Sau đó, bạn có thể đổ dung dịch qua một bộ lọc để tách vàng.
Bước 9. Vàng rửa sạch
Rửa vàng bằng nước để loại bỏ axit nitric dư thừa. Dùng khăn mềm thấm khô vàng. Tại thời điểm này, bạn sẽ có một mẫu gần như vàng nguyên chất.
Bước 10. Cân vàng
Sau khi loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm, bạn có thể cân vàng của mình trên một chiếc cân. Bằng cách so sánh trọng lượng của vàng với trọng lượng của mẫu ban đầu, bạn có thể xác định phần trăm trọng lượng vàng trong quặng hoặc phế liệu của mình. Điều này hoàn thành việc kiểm tra độ cháy của miếng vàng.
Phương pháp 2/3: Hòa tan vàng trong Aqua Regia
Bước 1. Tập hợp các thuốc thử cần thiết
Bạn sẽ cần axit clohydric và axit nitric. Bạn cũng sẽ cần một bộ lọc để lọc các chất gây ô nhiễm. Cuối cùng, bạn sẽ cần một thuốc thử oxy hóa.
Mang kính bảo hộ và găng tay khi làm việc với phương pháp này
Bước 2. Trộn các axit để tạo thành nước cường toan
Nước cường toan là tiếng Latinh có nghĩa là “nước hoàng gia”. Giải pháp này được sử dụng để loại bỏ vàng từ mảnh kim loại hoặc quặng. Để tạo ra nó, trộn ba phần axit clohydric và một phần axit nitric.
- Ví dụ, 400 mL nước cường toan sẽ chứa 300 mL axit clohydric và 100 mL axit nitric.
- Sử dụng găng tay, kính bảo hộ và thận trọng khi chế tạo và sử dụng nước cường toan. Nó có tính ăn mòn cao và độc hại.
- Nước cường toan không thể được bảo quản tốt. Một lô mới phải được thực hiện cho mỗi lần sử dụng.
Bước 3. Hòa tan mẫu
Nhúng mẫu kim loại vào nước cường toan. Khuấy và lắc để hòa tan mẫu. Các khoáng chất phi kim loại và bạc ở dạng bạc clorua có thể không hòa tan. Các khoáng chất này sẽ tạo thành một lớp bùn.
Bước 4. Lọc mẫu
Đổ dung dịch bùn qua một bộ lọc. Bùn sẽ vẫn còn ở một bên của bộ lọc và dung dịch cường thủy chứa các kim loại sẽ đi qua bên kia. Dung dịch thường có màu xanh lục và sẽ chứa nhiều kim loại hòa tan như vàng và đồng.
Bước 5. Loại bỏ axit nitric
Axit nitric phải được loại bỏ trước khi vàng có thể được lấy ra khỏi dung dịch. Bạn có thể làm điều này bằng cách đun sôi dung dịch. Đừng hít phải khói.
Làm điều này bên ngoài hoặc dưới tủ hút
Bước 6. Kết tủa vàng
Vàng phải được ép ra khỏi dung dịch. Để làm điều này, bạn phải sử dụng một chất khử. Axit oxalic thường được sử dụng cho việc này. Sau khi kết tủa vàng sẽ là chất rắn chìm xuống đáy dung dịch.
Bước 7. Thu thập và cân vàng
Lọc vàng khỏi dung dịch cường toan và làm khô. Cân vàng trên một cái cân. Trọng lượng của vàng có thể được so sánh với trọng lượng của mẫu ban đầu để xác định tỷ lệ của vàng với các kim loại và khoáng chất khác.
Phương pháp 3/3: Kiểm tra vàng bằng phép đo phổ ED-XRF
Bước 1. Thu thập mẫu
Mẫu có thể được thu thập từ hiện trường hoặc mua. Ngoài ra, bất kỳ đồ trang sức hoặc mảnh kim loại nào cũng có thể được phân tích. Mẫu sẽ không bị ảnh hưởng bởi quang phổ kế
Bước 2. Phân tích mẫu
Cần chuẩn bị ít để phân tích mẫu bằng phép đo phổ ED-XRF. Kết quả cực kỳ chính xác và chi phí rất thấp so với các phương pháp khác. Máy đo phổ có thể kiểm tra các mẫu rắn, lỏng hoặc bột.
Bước 3. Hiểu kết quả
Phép đo phổ ED-XRF là viết tắt của Energy Dispersive - X-Ray Fluorescence Spectrometry. Công nghệ này xác định các nguyên tố và hợp chất bằng cách chúng phân tán ánh sáng. Kết quả sẽ hiển thị thành phần phần trăm vàng trong mẫu của bạn. Từ đó, bạn có thể xác định có bao nhiêu vàng theo trọng lượng của mẫu.
Ví dụ, nếu bạn có một món đồ trang sức 100 gram và có 70% thành phần là vàng, thì miếng đó sẽ chứa 70 gram vàng
Lời khuyên
- Phương pháp khảo nghiệm vàng rẻ nhất là phép đo phổ ED-XRF (nếu bạn có máy đo phổ).
- Phép đo phổ ED-XRF là cách an toàn nhất để khảo nghiệm vàng.
- Tiêu chuẩn của khảo nghiệm vàng là khảo nghiệm bằng lửa.
Cảnh báo
- Nhiệt độ cao cần thiết để đánh giá vàng bằng lửa rất nguy hiểm.
- Kiểm tra với các nhà sản xuất cụ thể của tất cả các hóa chất và thiết bị bạn sử dụng. Một số nguồn khác nhau về nhiệt độ hoặc nồng độ cần thiết để khảo nghiệm vàng. Nếu thực hiện không đúng, các phương pháp này có thể gây nguy hiểm.
- Nước cường toan là chất độc và có tính ăn mòn. Xử lý cẩn thận.
