Gołym okiem nie można określić czystości metali. Dotyczy to zarówno rudy, jak i biżuterii. W celu określenia składu procentowego próbki złota, próbkę należy zbadać. Złoto można oznaczać na trzy sposoby: ogniem, wodą królewską oraz spektrometrią fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii.
Kroki
Metoda 1 z 3: Testowanie złota ogniem
Krok 1. Przygotuj swój sprzęt
Do włożenia próbki potrzebny będzie tygiel. Będziesz potrzebować źródła ciepła, takiego jak palnik lub piec, aby doprowadzić próbkę do wysokich temperatur. Potrzebne będą również inne reagenty, takie jak dodatki do tworzenia topnika, popiół kostny do kupelowania metalu i trochę azotanu sodu do ekstrakcji resztkowego srebra. Potrzebne będą również formy do wlewania gorącego metalu.
Noś również okulary ochronne, rękawice odporne na ciepło i najlepiej kombinezon ognioodporny
Krok 2. Umieść próbkę w tyglu
Tygiel musi być odporny na wysokie temperatury. Próbka zostanie wystawiona na działanie ciepła wystarczającego do stopienia wszystkich metali i oddzielenia ich od innych minerałów. Tygle gliniane lub ceramiczne mogą wytrzymać ogromne ciepło.
Krok 3. Połącz wszelkie dodatki
Do tworzenia topnika stosuje się dodatki takie jak tlenek ołowiu, wodorowęglan sodu, węglan potasu i mąka. Topnik reaguje z tym samym (lub rudą), aby promować topienie. Różne proporcje każdego dodatku dadzą nieco inne związki topnika.
Krok 4. Podgrzej reakcję do zakończenia
Reakcja topnika musi zostać podgrzana do końca. Po zakończeniu reakcji zobaczysz dwie oddzielne warstwy. W zależności od laboratorium i użytych dodatków, zazwyczaj ogrzewasz do 1100-1200 stopni Celsjusza (2,012 - 2,192 stopnie Fahrenheita). Warstwa wierzchnia to stopione szkło, które nie zawiera cennych minerałów. Dolna warstwa zawiera stopione metale szlachetne.
Krok 5. Wylej górną warstwę
Ostrożnie wyrzuć górną warstwę stopionego szkła. Nie będzie on dalej wykorzystywany w teście. W ten sposób nie straci się złota, srebra ani innego metalu.
Uważaj, aby nie wylać żadnej warstwy metalu
Krok 6. Schłodź metal
Wlej metal do formy. W formie metal może ostygnąć, aż ponownie osiągnie stan stały. Ten metal składa się teraz ze złota, srebra i ołowiu.
Bądź bardzo ostrożny, ponieważ metal będzie gorący przez długi czas i może cię poważnie poparzyć
Krok 7. Cupel metalu
Cupel to porowaty pojemnik wykonany z popiołu kostnego, który z łatwością wchłania tlenek ołowiu. Aby zebrać metal, należy umieścić go w cupel i przedmuchać gorącym powietrzem. Spowoduje to utlenienie ołowiu. Tlenek ołowiu odparuje lub zostanie wchłonięty przez popiół kostny. Po zrobieniu cuppingu otrzymasz próbkę metalu, która składa się ze złota i srebra.
Krok 8. Rozpuść srebro
Zanurz metal w kwasie azotowym. Kwas nie rozpuści złota, ale rozpuści srebro. Następnie możesz przelać roztwór przez filtr, aby oddzielić złoto.
Krok 9. Umyj złoto
Przemyj złoto wodą, aby usunąć nadmiar kwasu azotowego. Osusz złoto miękkim ręcznikiem. W tym momencie powinieneś mieć próbkę, która jest prawie czystym złotem.
Krok 10. Zważ złoto
Po usunięciu wszystkich zanieczyszczeń możesz zważyć złoto na wadze. Porównując wagę złota z wagą oryginalnej próbki, można określić procentową wagę złota w rudzie lub złomie. Na tym kończy się test ogniowy kawałka złota.
Metoda 2 z 3: Rozpuszczanie złota w Aqua Regia
Krok 1. Zbierz potrzebne odczynniki
Będziesz potrzebował kwasu solnego i azotowego. Potrzebny będzie również filtr do odfiltrowania zanieczyszczeń. Wreszcie będziesz potrzebować odczynnika utleniającego.
Podczas pracy z tą metodą noś okulary i rękawiczki
Krok 2. Wymieszaj kwasy, aby utworzyć wodę królewską
Aqua regia to po łacinie „woda królewska”. To rozwiązanie służy do usuwania złota ze złomu metalu lub rudy. Aby to zrobić, wymieszaj trzy części kwasu solnego i jedną część kwasu azotowego.
- Na przykład 400 ml wody królewskiej będzie zawierało 300 ml kwasu chlorowodorowego i 100 ml kwasu azotowego.
- Używaj rękawiczek, okularów i ostrożności podczas przygotowywania i używania aqua królewskiej. Jest silnie żrący i toksyczny.
- Aqua regia nie może być dobrze przechowywana. Do każdego użycia należy przygotować nową partię.
Krok 3. Rozpuść próbkę
Zanurz próbkę metalu w wodzie królewskiej. Mieszać i obracać, aby rozpuścić próbkę. Minerały niemetaliczne oraz srebro w postaci chlorku srebra mogą nie rozpuszczać się. Te minerały utworzą szlam.
Krok 4. Przefiltruj próbkę
Przelej roztwór szlamu przez filtr. Szlam pozostanie po jednej stronie filtra, a roztwór wody królewskiej zawierający metale przejdzie na drugą stronę. Roztwór ma zwykle zielonkawy kolor i zawiera wiele rozpuszczonych metali, takich jak złoto i miedź.
Krok 5. Usuń kwas azotowy
Kwas azotowy musi zostać usunięty przed wyjęciem złota z roztworu. Możesz to zrobić, gotując roztwór. Nie wdychać oparów.
Zrób to na zewnątrz lub pod wyciągiem
Krok 6. Strąć złoto
Złoto musi zostać wyparte z roztworu. Aby to zrobić, musisz użyć środka redukującego. W tym celu powszechnie stosuje się kwas szczawiowy. Po wytrąceniu złoto stanie się ciałem stałym, które opadnie na dno roztworu.
Krok 7. Zbierz i zważ złoto
Odcedź złoto z roztworu wody królewskiej i wysusz. Zważ złoto na wadze. Masę złota można porównać z masą oryginalnej próbki, aby określić stosunek złota do innych metali i minerałów.
Metoda 3 z 3: Badanie złota za pomocą spektrometrii ED-XRF
Krok 1. Pobierz próbkę
Próbki można pobrać z pola lub kupić. Alternatywnie można również przeanalizować każdą biżuterię lub skrawki metalu. Próbka nie zostanie uszkodzona przez spektrometr
Krok 2. Przeanalizuj próbkę
Do analizy próbki za pomocą spektrometrii ED-XRF potrzeba niewiele przygotowań. Wyniki są niezwykle dokładne i kosztują niewiele w porównaniu z innymi metodami. Spektrometr może badać próbki stałe, płynne lub sproszkowane.
Krok 3. Zrozum wyniki
Spektrometria ED-XRF to skrót od Energy Dispersive - Spektrometria fluorescencji rentgenowskiej. Ta technologia identyfikuje pierwiastki i związki na podstawie sposobu, w jaki rozpraszają światło. Wyniki pokażą procentowy skład złota w twojej próbce. Na tej podstawie możesz określić, ile złota jest obecne, biorąc pod uwagę wagę próbki.
Na przykład, jeśli masz biżuterię, która ma 100 gramów i zawiera 70% złota, ta sztuka zawiera 70 gramów złota
Porady
- Najtańszą metodą oznaczania złota jest spektrometria ED-XRF (jeśli masz spektrometr).
- Spektrometria ED-XRF to najbezpieczniejszy sposób oznaczania złota.
- Standardem oznaczania złota jest oznaczanie ogniem.
Ostrzeżenia
- Wysokie temperatury niezbędne do badania złota w ogniu są bardzo niebezpieczne.
- Skontaktuj się z konkretnymi producentami wszystkich używanych chemikaliów i sprzętu. Niektóre źródła różnią się pod względem temperatur lub stężeń potrzebnych do oznaczenia złota. Jeśli zostanie to zrobione niepoprawnie, metody te mogą być niebezpieczne.
- Aqua regia jest trująca i żrąca. Ostrożnie.
