ด้วยตาเปล่าไม่สามารถกำหนดความบริสุทธิ์ของโลหะได้ สิ่งนี้ถือเป็นจริงสำหรับแร่และเครื่องประดับเหมือนกัน เพื่อกำหนดองค์ประกอบร้อยละของตัวอย่างทองคำ ตัวอย่างต้องได้รับการทดสอบ ทองคำสามารถวิเคราะห์ได้ด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจากสามวิธี: ด้วยไฟ ด้วยกรดกัดทอง และด้วยเอ็กซ์เรย์ฟลูออเรสเซนส์สเปกโตรเมตรีแบบกระจายพลังงาน
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 3: การทดสอบทองคำด้วยไฟ
ขั้นตอนที่ 1 เตรียมอุปกรณ์ของคุณ
คุณจะต้องใช้เบ้าหลอมเพื่อใส่ตัวอย่าง คุณจะต้องใช้แหล่งความร้อน เช่น ไฟฉายหรือเตาหลอม เพื่อให้ตัวอย่างมีอุณหภูมิสูง คุณจะต้องใช้สารตั้งต้นอื่นๆ เช่น สารเติมแต่งเพื่อสร้างฟลักซ์ เถ้ากระดูกเพื่อหุ้มโลหะ และโซเดียมไนเตรตบางส่วนเพื่อสกัดเงินที่เหลือ คุณจะต้องใช้แม่พิมพ์เพื่อเทโลหะร้อนลงไป
สวมแว่นตา ถุงมือทนความร้อน และชุดกันไฟที่เหมาะสม
ขั้นตอนที่ 2 วางตัวอย่างในเบ้าหลอม
เบ้าหลอมต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ตัวอย่างจะได้รับความร้อนเพียงพอที่จะหลอมโลหะทั้งหมดและแยกออกจากแร่ธาตุอื่นๆ ถ้วยใส่ตัวอย่างดินเหนียวหรือเซรามิกสามารถทนความร้อนได้มหาศาล
ขั้นตอนที่ 3 รวมสารเติมแต่งใด ๆ
สารเติมแต่ง เช่น ตะกั่วออกไซด์ โซเดียมไบคาร์บอเนต โพแทสเซียมคาร์บอเนต และแป้ง ถูกใช้เพื่อสร้างฟลักซ์ ฟลักซ์ทำปฏิกิริยากับสิ่งเดียวกัน (หรือแร่) เพื่อส่งเสริมการหลอมเหลว อัตราส่วนที่แตกต่างกันของสารเติมแต่งแต่ละชนิดจะทำให้เกิดสารประกอบฟลักซ์ที่แตกต่างกันเล็กน้อย
ขั้นตอนที่ 4 อุ่นปฏิกิริยาให้เสร็จ
ปฏิกิริยาฟลักซ์จะต้องถูกทำให้ร้อนจนเสร็จ เมื่อปฏิกิริยาเสร็จสมบูรณ์ คุณจะเห็นสองชั้นแยกจากกัน โดยทั่วไปคุณจะให้ความร้อนระหว่าง 1, 100 และ 1, 200 องศาเซลเซียส (2, 012 - 2, 192 องศาฟาเรนไฮต์) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับห้องปฏิบัติการและสารเติมแต่งที่ใช้ ชั้นบนสุดเป็นแก้วหลอมเหลวที่ไม่มีแร่ธาตุมีค่า ชั้นล่างประกอบด้วยโลหะมีค่าที่หลอมเหลวของคุณ
ขั้นตอนที่ 5. เทชั้นบนสุดออก
ทิ้งชั้นบนสุดของแก้วหลอมเหลวอย่างระมัดระวัง มันจะไม่มีประโยชน์อีกต่อไปในการทดสอบ การทำเช่นนี้จะไม่ทำให้ทอง เงิน หรือโลหะอื่นๆ สูญหาย
ระวังอย่าเทชั้นโลหะใดๆ ออก
ขั้นตอนที่ 6. ทำให้โลหะเย็นลง
เทโลหะลงในแม่พิมพ์ ในแม่พิมพ์ โลหะสามารถเย็นตัวจนกว่าจะถึงสถานะของแข็งอีกครั้ง โลหะนี้ประกอบด้วยทองคำ เงิน และตะกั่ว
ระวังให้มากเพราะโลหะจะร้อนเป็นเวลานานและอาจไหม้อย่างรุนแรง
ขั้นตอนที่ 7 Cupel โลหะ
cupel เป็นภาชนะที่มีรูพรุนที่ทำจากขี้เถ้ากระดูกซึ่งจะดูดซับตะกั่วออกไซด์ได้อย่างง่ายดาย ในการหุ้มโลหะ คุณต้องใส่ไว้ในถ้วยและเป่าด้วยลมร้อน สิ่งนี้จะทำให้ตะกั่วออกซิไดซ์ ตะกั่วออกไซด์จะกลายเป็นไอหรือถูกดูดซึมโดยขี้เถ้ากระดูก หลังจากครอบแก้วแล้ว คุณจะมีตัวอย่างโลหะที่ประกอบด้วยทองคำและเงิน
ขั้นตอนที่ 8 ละลายเงิน
จุ่มโลหะลงในกรดไนตริก กรดจะไม่ละลายทอง แต่จะละลายเงิน จากนั้นคุณสามารถเทสารละลายผ่านตัวกรองเพื่อแยกทองคำ
ขั้นตอนที่ 9 ล้างทอง
ล้างทองด้วยน้ำเพื่อขจัดกรดไนตริกส่วนเกิน ซับทองให้แห้งด้วยผ้าขนหนูนุ่มๆ ณ จุดนี้ คุณควรมีตัวอย่างที่เกือบจะเป็นทองคำบริสุทธิ์
ขั้นตอนที่ 10. ชั่งน้ำหนักทอง
เมื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนทั้งหมดแล้ว คุณสามารถชั่งน้ำหนักทองของคุณบนตาชั่งได้ โดยการเปรียบเทียบน้ำหนักของทองคำกับน้ำหนักของตัวอย่างดั้งเดิม คุณสามารถกำหนดเปอร์เซ็นต์น้ำหนักของทองคำในแร่หรือเศษเหล็กของคุณ เสร็จสิ้นการทดสอบไฟของชิ้นทองคำ
วิธีที่ 2 จาก 3: การละลายทองคำใน Aqua Regia
ขั้นตอนที่ 1 รวบรวมรีเอเจนต์ที่จำเป็น
คุณจะต้องใช้กรดไฮโดรคลอริกและกรดไนตริก คุณจะต้องใช้ตัวกรองเพื่อกรองสิ่งปนเปื้อน ในที่สุด คุณจะต้องการรีเอเจนต์ออกซิไดซ์
สวมแว่นตาและถุงมือเมื่อใช้วิธีนี้
ขั้นตอนที่ 2 ผสมกรดเพื่อสร้างกรดกัดทอง
Aqua Regia เป็นภาษาละตินสำหรับ "น้ำหลวง" สารละลายนี้ใช้เพื่อขจัดทองออกจากเศษโลหะหรือแร่ เพื่อให้ผสมกรดไฮโดรคลอริกสามส่วนและกรดไนตริกหนึ่งส่วน
- ตัวอย่างเช่น 400 มล. ของ aqua regia จะมีกรดไฮโดรคลอริก 300 มล. และกรดไนตริก 100 มล.
- ใช้ถุงมือ แว่นตา และข้อควรระวังในการทำและใช้ aqua regia มีฤทธิ์กัดกร่อนและเป็นพิษสูง
- ไม่สามารถเก็บ Aqua Regia ได้ดี ต้องทำชุดใหม่สำหรับการใช้งานแต่ละครั้ง
ขั้นตอนที่ 3 ละลายตัวอย่าง
จุ่มตัวอย่างโลหะลงในน้ำกัดเซาะ คนและคนให้ละลายตัวอย่าง แร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะและเงินในรูปของซิลเวอร์คลอไรด์อาจไม่ละลาย แร่ธาตุเหล่านี้จะก่อตัวเป็นตะกอน
ขั้นตอนที่ 4. กรองตัวอย่าง
เทสารละลายกากตะกอนผ่านตัวกรอง กากตะกอนจะยังคงอยู่ที่ด้านหนึ่งของตัวกรอง และสารละลายอะควารีเจียที่มีโลหะจะไหลผ่านไปยังอีกด้านหนึ่ง สารละลายมักมีสีเขียวและจะมีโลหะที่ละลายอยู่หลายชนิด เช่น ทอง และทองแดง
ขั้นตอนที่ 5. ขจัดกรดไนตริก
ต้องเอากรดไนตริกออกก่อนจึงจะสามารถนำทองคำออกจากสารละลายได้ คุณสามารถทำได้โดยการต้มสารละลาย ห้ามสูดดมไอระเหย
ทำเช่นนี้ภายนอกหรือใต้ตู้ดูดควัน
ขั้นตอนที่ 6. ตกตะกอนทองคำ
ทองคำจะต้องถูกผลักออกจากสารละลาย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คุณต้องใช้ตัวรีดิวซ์ กรดออกซาลิกมักใช้สำหรับสิ่งนี้ หลังจากการตกตะกอน ทองจะเป็นของแข็งที่จมลงสู่ก้นสารละลาย
ขั้นตอนที่ 7 รวบรวมและชั่งน้ำหนักทอง
กรองทองคำจากสารละลาย Aqua Regia แล้วเช็ดให้แห้ง ชั่งน้ำหนักทองบนตาชั่ง สามารถเปรียบเทียบน้ำหนักของทองคำกับน้ำหนักของตัวอย่างเดิมเพื่อกำหนดอัตราส่วนของทองคำต่อโลหะและแร่ธาตุอื่นๆ
วิธีที่ 3 จาก 3: การตรวจสอบทองคำด้วย ED-XRF Spectrometry
ขั้นตอนที่ 1. รวบรวมตัวอย่าง
สามารถเก็บตัวอย่างจากภาคสนามหรือซื้อได้ หรือจะวิเคราะห์เครื่องประดับหรือเศษโลหะก็ได้ ตัวอย่างจะไม่ได้รับอันตรายจากสเปกโตรมิเตอร์
ขั้นตอนที่ 2. วิเคราะห์ตัวอย่าง
จำเป็นต้องมีการเตรียมการเพียงเล็กน้อยในการวิเคราะห์ตัวอย่างด้วย ED-XRF spectrometry ผลลัพธ์มีความแม่นยำอย่างยิ่งและมีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆ สเปกโตรมิเตอร์สามารถตรวจสอบตัวอย่างที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือผงได้
ขั้นตอนที่ 3 เข้าใจผลลัพธ์
ED-XRF spectrometry ย่อมาจาก Energy Dispersive - X-Ray Fluorescence Spectrometry เทคโนโลยีนี้ระบุองค์ประกอบและสารประกอบโดยวิธีที่พวกมันกระจายแสง ผลลัพธ์จะแสดงเปอร์เซ็นต์องค์ประกอบของทองคำในตัวอย่างของคุณ จากนั้น คุณสามารถกำหนดจำนวนทองคำที่มีอยู่ได้โดยพิจารณาจากน้ำหนักของตัวอย่าง
ตัวอย่างเช่น หากคุณมีเครื่องประดับชิ้นหนึ่งที่มีน้ำหนัก 100 กรัมและมีส่วนประกอบเป็นทองคำ 70% เครื่องประดับนั้นก็จะมีทองคำ 70 กรัม
เคล็ดลับ
- วิธีที่ถูกที่สุดในการวิเคราะห์ทองคำคือ ED-XRF spectrometry (ถ้าคุณมีสเปกโตรมิเตอร์)
- ED-XRF spectrometry เป็นวิธีที่ปลอดภัยที่สุดในการวิเคราะห์ทองคำ
- มาตรฐานของการทดสอบทองคำคือการทดสอบด้วยไฟ
คำเตือน
- อุณหภูมิสูงที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ทองคำด้วยไฟเป็นสิ่งที่อันตรายมาก
- ตรวจสอบกับผู้ผลิตสารเคมีและอุปกรณ์ทั้งหมดที่คุณใช้โดยเฉพาะ แหล่งที่มาบางส่วนแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิหรือความเข้มข้นที่จำเป็นในการทดสอบทองคำ หากทำไม่ถูกต้อง วิธีการเหล่านี้อาจเป็นอันตรายได้
- Aqua Regia เป็นพิษและกัดกร่อน จัดการด้วยความระมัดระวัง.