概述
huoshijinfa火試金法
fire assay
簡介
通過熔融、焙燒測定礦物和金屬製品中貴金屬組分含量的方法。簡史
古代已有火試金法。公元60年左右,古羅馬博物學者老普林尼即用過這類方法鑑定金:“在一個泥罐中加一份金、兩份鹽、三份黃礬,再以兩份鹽和一份板岩粉的混合物覆蓋表面,然後放在炭火上熔燒,由此可判斷其是否真金。”此法是將銀變為氯化銀後滲入板岩中,然後用火法鑑別金。中國東漢的煉丹家魏伯陽在《周易參同契》一書中寫有“金入於猛火,色不奪精光”,也是用火法鑑別真金和偽金(多為銅的合金或化合物)。明代谷應泰在《博物要覽》一書中也記有“凡疑金物非真,要見原質者,用食(可能是食醋)調山黃泥塗金器,入熾炭中猛煅,若有假偽,其器即黑”。也是說的火試金法。這裡說明偽金在炭火煅燒後,表面生成一層黑色氧化銅,而真金的顏色則不變。主要步驟
①取樣,樣品包括礦物、精製產品、碎屑等,要求細心地採集具有代表性的樣品。由於貴金屬常以無規則的分散狀態存在於礦物中,往往需要用大量的礦物,才能取出具有代表性的試樣,最後還要將試樣仔細地粉碎。②熔樣,往試樣中加入適當的熔劑,例如粉碎的碳酸鈉、硼砂、矽酸鹽、一氧化鉛等,然後加熱,使試樣和熔劑熔融。一氧化鉛還原為金屬鉛,和貴金屬一起沉入容器底部,冷卻後變成一種金屬小球,其中含有貴金屬和大量的金屬鉛,還有其他金屬雜質。反應產生的熔渣棄去。③烤缽試金,將含貴金屬和鉛的金屬小球放在利用骨灰(或素燒瓷)製成的烤缽中,然後將烤缽放在一種特製的能提供強氧化氣氛的爐子裡加熱。這時金屬小球中的鉛和其他金屬雜質都被氧化,生成的氧化鉛和其他金屬氧化物成為爐渣,或者浸漬到烤缽的孔隙中,只有金和銀沒有氧化,仍然保持金屬狀態,與鉛和其他金屬的氧化物分開。從爐子裡取出烤缽,使它緩慢冷卻,所得小球經洗淨、烘乾後,即可當作試樣,也可以用錘擊或輾壓的方法將小球製成薄片狀試樣。④稱量,稱出含有金和銀的試樣的重量,即可測得金和銀的總重量。⑤金銀分離,用熱的稀硝酸處理含金和銀的試樣,即可將銀溶解。⑥稱量,將除去銀以後只含金的試樣洗淨、烘乾後再稱量,即可測得金的重量。試樣中的另外一些貴金屬,如鉑系元素中的鉑、鈀、銠、銥、鋨、釕,它們在火試金法中發生的變化為:鉑、鈀、銠會溶解在熔融的金屬鉛中,當試樣放在烤缽中加熱時,它們不會被氧化,而和金、銀一起存在於金屬小球中,在加入熱的稀硝酸溶解銀時,只有鈀會溶解,鉑和銠不溶解而留在金內,使金的重量增加。如果有銥存在,它將在烤缽內被氧化,形成一種黑色的沉積物,粘著在金屬小球表面。在金屬小球放在烤缽中加熱時,鋨和釕生成揮發性的氧化物(氧化鋨的沸點為130℃;氧化釕的沸點為100℃ )而損失掉。由於以上原因,如果要分析試樣中的鉑系元素,就不能使用火試金法,而要用其他的化學分析法。