Анализ серебра

Серебро (англ. Silver, франц. Argent, нем. Silber) стало известно значительно позднее золота, хотя и оно тоже встречается иногда в самородном состоянии. В Египте археологами найдены серебряные украшения, относящиеся еще к додинастическому периоду (5000 -- 3400 до н. э.). Однако до середины II тысячелетия до н. э. серебро было большой редкостью и ценилось дороже золота. Столь широкое распространение изделий из серебра стало одной из причин развития методов выделения и определения степени чистоты серебра.

Пробирный анализ

Одним из первых и точных методов определения благородных металлов является метод пробирного анализа, который применялся в древности ещё Аристотелем.
Пробирным анализом называется метод количественного определения металлов (главным образом благородных), основанный на сплавлении анализируемой пробы с сухими реагентами и гравиметрическом анализе полученного сплава. Применяется для исследования руд, продуктов их обогащения, сплавов, различных изделий и т.д. Метод прямой купеляции предназначен для определения золота и серебра в золотых сплавах, сплаве доре, катодном золоте, лигатурном золоте. Для коррекции систематической погрешности одновременно проводят анализ стандартного образца, и полученные для исследуемых проб результаты корректируют на разницу номинального содержания и установленного при анализе стандартного образца. Метод обладает высокими точностными характеристиками.

Сплав доре́ — золото-серебряный сплав, получаемый на золоторудных месторождениях и отправляемый на аффинажные заводы для последующей очистки. Помимо благородных металлов, смесь содержит сторонние компоненты (примеси). Золото отделяют от серебра разложением с помощью азотной кислоты. Массу серебра определяют по разности масс золотосеребряного королька и золота. Аффинажные заводы принимают сплав доре, содержащий не менее 70 % золота и/или серебра. Метод прямой купеляции позволяет обнаружить содержание элементов в диапазоне от 0,5 % до 99,5 % для золота и от 0,01 % до 99,5 % для серебра.

Одной из важной составляющей метода, является купелирование, т.е. контролируемый процесс отделения благородных металлов от примесей. На этой стадии возможны потери, если процесс не доведен до конца. Если проба содержит металлы платиновой группы, то результат гравиметрического определения золота может быть завышен, так как в процессе купелирования платиноиды количественно переходят в золотосеребряный королек и при дальнейшем разваривании в азотной кислоте только палладий переходит в раствор. Поэтому при проведении данного вида анализа, необходимо проверить наличие благородных металлов, с применением методов спектроскопии.

Метод атомно-эмиссионного анализа с искровым возбуждением спектра

С развитием технологий требования к чистоте благородных металлов повысилось и стало толчком для создания высокоточных спектрометров с искровым возбуждением спектра. АЭС – самый распространённый экспрессный высокочувствительный метод идентификации и количественного определения элементов примесей в газообразных, жидких и твердых веществах, в том числе и в высокочистых. Он широко применяется в различных областях науки и техники для контроля промышленного производства, поисках и переработке полезных ископаемых, в биологических, медицинских и экологических исследованиях и т.д. Важным достоинством АЭС по сравнению с другими оптическими спектральными, а также многими химическими и физико-химическими методами анализа, являются возможности бесконтактного, экспрессного, одновременного количественного определения большого числа элементов в широком интервале концентраций с приемлемой точностью при использовании малой массы пробы.

Теоретические основы атомно-эмиссионной спектроскопии

Если к атому подвести достаточное количество энергии (например, термической), то один или несколько электронов данного атома могут перейти с низкоэнергетического уровня (основное состояние) на более высокоэнергетический уровень (возбуждённое состояние). Такое явление называется абсорбцией. Однако нахождение электрона в возбуждённом состоянии не является устойчивым, поэтому через какое-то время он переходит обратно в основное состояние с выделением избыточной энергии в виде излучения. Такой переход называется эмиссией. Поскольку у атома имеется только дискретный набор электронных энергетических уровней, то абсорбции и эмиссии соответствуют только конкретные значения энергий, частот и длин волн излучения. 

Важно отметить, что линии в эмиссионном и абсорбционном спектрах соответствуют излучению с одними и теми же длинами волн, поскольку переходы, отвечающие эмиссии и абсорбции, происходят между одними и теми же энергетическими уровнями. Спектры, включающие в себя весь набор таких линий, называются линейчатыми спектрами. Однако, в целом, эмиссионные спектры имеют более сложный вид по сравнению с абсорбционными вследствие возникновения так называемых полосатых спектров, а также наложения фона, представляющего собой непрерывный спектр. Возникновение полосатых (или молекулярных) спектров, представляющих собой не отдельные линии эмиссии, а целые непрерывные полосы излучения, объясняется возможностью присутствия не только атомов, но и молекул некоторых веществ в плазме.

Принцип действия оптико-эмиссионного анализатора

Принцип действия спектрометра основан на измерении интенсивности излучения на определенной длине волны спектра эмиссионного излучения атомов анализируемых элементов. Излучение возбуждается искровым разрядом между вспомогательным электродом и анализируемым металлическим образцом. В процессе анализа аргон обтекает исследуемый объект, делая его более заметным для изучения. Эмиссионный спектрометр фиксирует интенсивность излучения и на основе получаемых данных анализирует состав металла. Содержание элементов в образце определяется по градуировочным зависимостям между интенсивностью эмиссионного излучения и содержанием элемента в образце.

Спектрометр состоит из источника возбуждения спектра, оптической системы и автоматизированной системы управления и регистрации на базе IBM-совместимого компьютера.
Искровой источник возбуждения спектра предназначен для возбуждения эмиссионного светового потока от искры между образцом и электродом. Спектральный состав света определяется химическим составом исследуемой пробы.

Анализ серебра аффинированного атомно-эмиссионным методом с искровым возбуждением спектра

Метод анализа основан на испарении и возбуждении атомов пробы в искровом разряде, фотоэлектрической регистрации спектра, измерении интенсивности аналитических линий определяемых элементов-примесей и фона и последующем определении содержания примесей по градуировочным характеристикам.

Для градуировки выбирают три и более стандартных образцов состава серебра таким образом, чтобы значение содержания каждого определяемого элемента-примеси в анализируемой пробе находилось внутри диапазона между наибольшим и наименьшим значениями массовых долей этого элемента в стандартных образцах.

 

Преимущества атомно-эмиссионного анализа

Важным достоинством АЭС по сравнению с другими оптическими спектральными, а также многими химическими и физико-химическими методами анализа, являются возможности бесконтактного, экспрессного, одновременного количественного определения большого числа элементов в широком интервале концентраций с приемлемой точностью при использовании малой массы пробы.

О КОМПАНИИ SGS

Группа SGS является мировым лидером в области независимой экспертизы, контроля, испытаний и сертификации. Основанная в 1878 году, сегодня SGS признана эталоном качества и деловой этики. В состав SGS входят свыше 2600 офисов и лабораторий по всему миру, в которых работает 94000 сотрудников.