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江蘇天瑞儀器股份有限公司 2023-08-24 點擊773次
國家質檢總局發布的國家標準GB/T18043《貴金屬首飾含量的無損檢測方法X射線熒光光譜法》中明確指出可使用X熒光來進行貴金屬含量的無損檢測方法。
目前在貴金屬制造行業已經形成大規模使用X熒光光譜儀（XRF）來測試貴金屬含量。
XRF對貴金屬檢測的獨特優勢
標準：產品符合國家相關行業標準和技術標準，并通過質監局等相關檢驗機構檢驗，并可以提供校準證書；
快速：對樣品無需前處理，一般只需要20～200秒即可判定金、銀、鉑、鈀等含量，方便對飾品做大量抽樣的檢測；
精準：ppm級精確度，可靠的檢測數據；
無損：測試前后，樣品無任何形式的變化；
直觀：實時譜圖，可直觀顯示貴金屬或有害元素含量；
簡易：操作簡易，無需專業測試人員，無需嚴格的測試條件；
安全：三重保護裝置，確保安全無誤；
經濟：測試過程基本不需要任何耗材，降低測試與維護費用；
可靠：為化學分析提供測量依據，減少成本，提高效率。
XRF原理圖
飾品中有害元素指令的篩選性分析方法
國標GB/T28021中提出了針對飾品有害元素的測定采用原子吸收分光光度計(簡稱AAS)和電感耦合等離子體發射光譜儀(簡稱ICP)測試，并提供一個可以應用于XRF的測試方案。國標要求測試物品有多種產品，此類產品與人體皮膚直接接觸。其代表性的物品有五大類。1：耳環。2：項鏈、手鐲、手鏈、腳鏈、戒指。3：手表表殼、表鏈、表扣。4：按扣、搭扣、鉚釘、拉鏈和金屬標牌。5：珠寶玉石等。
從上述五大類樣品的可以看出其中第一類到第四類都是材質都為金屬材質，可以是貴金屬系列也可以是鋼系列或鍍層系列。第五類可歸于非金屬系列。
按國標GB28480中針對飾品中有害元素含量應小于或等于下表中相應元素的最大限量要求。
元素 | 砷（AS） | 鉻（Cr六價） | 汞（Hg） | 鉛（Pb） | 鎘（Cd） |
最大限量（ppm） | 1000 | 1000 | 1000 | 100 | 100 |
而對于易被兒童吞食的飾品或部件，有害元素的含量應符合上表要求，其溶出量還應小于或等于下表中相應元素的最大限量要求。
| 元素 | 銻（Sb） | 砷（As） | 鋇（Ba） | 鎘（Cd） | 鉻（Cr） | 鉛（Pb） | 汞（Hg） | 硒（Se） |
最大量 | 60 | 25 | 1000 | 75 | 60 | 90 | 60 | 500 |
按國標GB/T28020飾品中有害元素的含量可以采用XRF方法進行檢測。經過X熒光光譜儀的初檢后,我們可以把合格產品和不合格產品（即含量低于或高于30%最大限量值的產品）區分開來，但是X熒光有一定的應用范圍，它無法測試元素價態，故六價鉻中我們測試的是總鉻含量，如果總鉻含量不超標，則六價鉻的量也不超標，如果總鉻含量經過XRF確定超標后，可以通過紫外分光光度計進行六價鉻的定量測試。而經過XRF篩選得出來的一些懷疑產品（即含量在最大限量上下波動，無法進行確定其是否合格和不合格的產品）則必須通過有損測試的光譜儀器ICP和AAS分析進行仲裁。
另外XRF由于只是測試元素的總含量，而無法進行溶出量的檢測，我們可以通過XRF測試元素總量是否超過了溶出量最大限量，如果超過溶出量最大限量，則必須通過其他光譜分析檢測設備（如ICP、AAS）來確定元素的溶出量是否超過了最大限量，所以如果要全方位的解決飾品中有害元素檢測解決方案，單只靠XRF是無法全部做到的，還要進行其它分析測試，下圖表示XRF檢測飾品有害元素的篩選性初檢分析方法：
一、XRF無損檢測儀器
SMART 100 智能型全自動貴金屬檢測儀
本產品是在天瑞儀器多年貴金屬檢測技術和經驗基礎之上研發的一款新型高端測試儀，采用新一代探測器及多道技術，實現超高計數率，1秒出結果，準確分析貴金屬含量。同時，具備二維移動平臺及高清工業攝像頭，實現樣品精確定位。（可對99.99%黃金進行有效分析）
性能特點
快,1秒鐘出結果
1、采用行業最先進的極速探測器技術——（X-SDD）分辨率最低至125eV
優勢：探測面積大（面積達25m㎡）、單位時間內接受信息多、計數率高分辨率好
對貴金屬的探測效率更高，探測信噪比更強，檢出限更低
2、采用行業最先進的數字多道技術
優勢：有效提高輸出效率，實現超高計數率，保證采集有效計數率超過30WCPS
3、采用大功率X光管及先進的準直濾光系統
優勢：使貴金屬的激發效率更高
4、光閘系統
優勢：樣品更換無需關閉高壓，提高測試效率與測試精度
精密的定位系統
超高清晰工業攝像頭，更清晰的顯示測試點
多點測試
2D全自動移動樣品臺——可實現圖像聯動控制，多點連續測試
超小樣品檢測——最小可測到0.2毫米
8種準直器、4種濾光片快速切換功能，可根據不同樣品進行選擇
準直器最小可達0.2毫米，針對超小樣品可準確聚焦檢測
可高效區分99.9%及99.99%黃金純度
可測量貴金屬中有害元素，鉛、鎘等
人性化的設計
更安全：X射線聯動安全裝置----光閘與聯動裝置互動；儀器外殼與高壓使能端相聯動
更快捷：多點測試，點哪測哪
預約預熱：根據設定時間，儀器可定時開始測試
預約開機預熱功能：客戶可預約儀器開機時間，同時可以儀器預熱并自動檢測、校正儀器狀態；同時可以實現預約關機，關機前可設定聲光提示
技術參數
測量元素范圍：硫(S)～鈾(U)
檢出限：分析檢出限可達2ppm，最薄可測試0.005μm
穩定性：0.02%
元素含量分析范圍：2ppm～99.99%
探測器：X-SDD探測器，分辨率最低可達125eV
管流：≤1000uA
管壓：5～50kV
測量時間：1s或以上(可調)
濾光片：4種濾光片自由切換
準直器：8種準直器自動切換
樣品觀察：高清工業攝像頭
環境濕度：≤70%
環境溫度：15℃～30℃
制冷方式：電制冷，無需任何耗材
輸入電壓：交流220V±5V，建議配置交流凈化穩壓電源
儀器配置
X-SDD探測器
數字多道分析系統
X射線源
高低壓電源
準直器濾光片系統
精密移動平臺
光閘系統
樣品觀測系統
電子控制系統
計算機及噴墨打印機
應用領域
首飾加工廠
金銀珠寶首飾店
貴金屬冶煉廠
質量檢驗部門
分析測試中心
典當行
貴金屬回收
實例檢測
EDX 3000 PLUS 新型X熒光貴金屬檢測儀
天瑞新型X熒光貴金屬檢測儀EDX 3000 PLUS在測量金、銀、鉑、鈀等貴金屬含量上功能獨到。采用25mm2大面積鈹窗探測器，可準確無誤地分析出黃金，鉑金和K金飾品中金、銀、鉑、鈀、銅、鋅、鎳的含量，測試結果完全符合國標GB/T 18043要求。
黃金貴重，儀器貴精。EDX 3000 PLUS最閃耀的亮點在于超高精確度（可對99.99%黃金進行有效分析）、超高分辨率、超清晰的攝像頭、一鍵式智能操作，一切讓貴金屬檢測如此簡單！
性能特點
1、超高分辨率，世界一流
采用世界上最好的SDD硅漂移探測器 ，分辨率為139±5ev ，而常規的Si-PIN探測器，分辨率為160±5eV，能更好的檢測鉑金中銥和金的含量。
2、超高精確度，性能最優
使用25mm2大面積鈹窗探測器，大大提高樣品特征X熒光的接收能力。配合數字多道分析器技術，提高分析速度，總體提高系統處理能力，計數率最大可達8萬，比Si-PIN 6mm2探頭提高了5-10倍，精度提高了2-4倍。
3、超清晰攝像頭，精確定位
采用新型工業級相機，樣品圖像更加清晰，輕松實現精準定位。
4、小準直器，輕松實現精小部位測試
提供多種準直器，直徑最小達0.2mm，可輕松實現精小部位的精確測試，同時可根據測試需求電動切換準直器，使測量更加輕松更加準確。
5、一鍵式智能式操作，省去選曲線煩惱
Fp法的完整使用，只需一鍵操作即可智能化自動匹配曲線，操作一步到位。
應用領域
黃金、鉑、銀等貴金屬和各種首飾的含量檢測。
貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬元素（釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑）。貴金屬純度檢測一般依據兩項國家標準來進行，即GB-1887《首飾貴金屬純度的規定及命名方法》和GB/T-18043《貴金屬首飾含量的無損檢測方法X射線熒光光譜法》。
EDX 3000 PLUS 新型X熒光貴金屬檢測儀
檢測鉑金中5%銥的含量譜圖
技術參數
元素分析范圍從硫（S）到鈾（U）
分析檢出限可達ppm級
分析含量一般為ppm到99.99％
任意多個可選擇的分析和識別模型
相互獨立的基體效應校正模型
多變量非線性回歸程序
多次測量重復性可達0.02％（含量96％以上）
長期工作穩定性為0.05％（含量96％以上）
溫度適應范圍為15℃至30℃
電源：交流220V±5V,建議配置交流凈化穩壓電源
分辨率：139±5eV
樣品腔尺寸：439mm×300mm×96mm
儀器尺寸：550mm×410mm×320mm
儀器重量：45kg
儀器配置
移動樣品平臺
信噪比增強器
SDD探測器
數字多道分析系統
高低壓電源
大功率X光管
計算機及噴墨打印機
EDX 3000 精密X熒光貴金屬檢測儀
EDX 3000采用最新的半導體探測器，遠勝于正比計數探測器；準確無誤地分析黃金，鉑金和K金飾品中金/銀/鉑/鈀/銅/鋅/鎳的含量,測試結果完全符合國標GB/T18043要求。
性能特點
長效穩定X光管
半導體硅片電制冷系統，摒棄液氮制冷
采用天瑞儀器專利產品——信噪比增強器（SNE），大幅度提高光譜儀測量的穩定性和精確度
內置高清晰攝像頭，方便用戶隨時觀測樣品
數字脈沖處理器，數據處理快速準確
放大電路、高低壓電源
單樣品腔，手動開關機蓋，操作安全、方便
三重安全保護模式
多變量非線性回歸程序
相互獨立的基體效應校正模型
特別開發專用軟件，操作界面十分友好
技術參數
元素分析范圍：金、銀、銅、鋅、鎳等
測量對象狀態：粉末、固體、液體
元素分析：可同時分析24種金屬元素
精密度：0.05%(96%以上)
能量分辨率：149±5eV
測量時間：60～200秒
管壓：5～50kV
管流：50～1000μA
環境溫度：15℃～30℃
環境濕度：≤70%
重量：30kg
儀器配置
Si-Pin 探測器
高壓 5kV～50kV
光管 50μA～1000μA
信噪比增強器
多道脈沖幅度分析器
單樣品腔
實例檢測
EDX 600 貴金屬檢測儀
EDX 600貴金屬檢測儀使用高效而實用的正比計數盒探測器，以實在的價格定位，滿足貴金屬的成分檢測和鍍層厚度測量的要求，且全新的更具有現代感的外形、結構及色彩設計，使儀器操作更人性化、更方便。
性能特點
專業貴金屬檢測、鍍層厚度檢測
內置信噪比增強器有效提高儀器信號處理能力25倍以上
智能貴金屬檢測軟件，與儀器硬件相得益彰
任意多個可選擇的分析和識別模型
相互獨立的基體效應校正模型
多變量非線性回收程序
技術參數
元素分析范圍：從鉀(K）～鈾(U）
測量對象：固體、液體、粉末
分析含量一般為：1ppm～99.9％
多次測量重復性可達：0.1％
長期工作穩定性為：0.1％
儀器配置
單樣品腔
正比計數盒探測器
信號檢測電子電路
高低壓電源
X光管
實例檢測
Genius 1000 XRF 手持式貴金屬分析儀
Genius 1000 XRF手持式貴金屬分析儀是一款專門針對在現場成分鑒定，進行X熒光分析應用而設計的儀器，具有體積小，重量輕，普通人可手持測量的特點；產品具有超小、超輕、超美、超安全、超方便、超長待機時間、超防水、超準、超快等特點，并在小型X射線熒光光譜儀上引入了數字多道技術，使儀器檢出限更好，穩定性更高，適用面更廣。
該產品通過嚴格檢測和驗證，各項指標均符合相關技術要求，技術達國際先進水平。
性能特點
1、性能卓越堪比臺式機
小功率端窗一體化微型光管、大面積鈹窗SDD硅漂移探測器(世界上最好的探測器)及微型數字信號多道處理器三大核心技術的引入，大幅降低測試時間、提高檢測精度、減少測試誤差，使手持式儀器具有與臺式相近的測試性能。
2、無損、快速檢測
儀器既可手持1-2秒對樣品進行快速測試，也能使用座式對樣品進行較長時間的精細測試，10秒即可進行接近實驗室精度的測量，整個檢測過程被測樣品無任何損壞。
3、輕元素檢測功能
采用常壓充氦氣系統對設備充氣，從而實現檢測從Mg開始的元素，大大擴展測試元素范圍，滿足特定客戶輕元素檢測需求。
4、高清攝像頭檢測更加精準
內置高清晰攝像頭，可以隨時觀察被測樣品的測試位置。
5、直接測定無需制樣
野外分析無需制備樣品，可直接在待測物表面進行測定，可分析任何樣品類型。
6、偏差校正輕松到位
多種測試模式設置及無限數目模式的自由添加，配合自動測試模式匹配功能，實現一鍵式輕松測試。內置強度校正方法，可校正幾何狀態不同和結構密度不均勻的樣品造成的偏差。
7、小巧便攜、操作快捷
體積很小，便攜、方便野外工作，隨時隨地，隨心所欲的現場分析和原位分析。
8、專業軟件，操作簡易
合金分析儀專業的應用軟件，全新的軟件界面和內核，將FP和EC軟件相結合，應用面更廣大。靈敏度高、測試時間短、操作簡易等特點。
9、數據傳輸更加高速
采用嵌入式系統，高顯示分辨率(640×480)液晶顯示觸摸屏，結合數字多道技術，采用SPI數據傳輸，有效提升數據傳輸能力與數據運算能力。
10、輻射防護、關愛健康
多重安全防護功能，自動感應，具有無樣品空測，2秒自動關X光管功能；工作時的輻射水平遠低于國際安全標準，無射線泄漏；加厚防護測試壁；配送測試防護安全罩。
11、電量強勁、充電方便
鋰電池電量最大容量7800mAh，可連續工作8小時，并配備了寬電壓的交流充電器或車載式充電器，保證隨時隨地進行測試。
12、多重防護，經久耐用
儀器自身具備防水防塵功能，并可在高溫高濕環境下連續使用，其保護箱采用高強度軍工用品，有良好的防潮防震防壓三防功能。
實例檢測
檢測首飾實物
譜圖分析
| 元 素 | 強 度 | 含 量 |
金(Au) | 0.484258 | 74.492227 |
該首飾主要成分：
金、銅、鎳、鐵、鋅、銀;含金量為744.9‰
目前市場上銷售的貴金屬首飾
貴金屬首飾名稱 | 首飾類型 | 金屬元素含量 | 類型標識 |
金首飾 | 18K金 | Au≥750‰ | 18K、G18K、G750、Au750、金750 |
足金 | Au≥990‰ | 足金、G990、Au990、金990 | |
千足金 | Au≥999‰ | 千足金、G999、Au999、金999 | |
銀首飾 | 925銀(紋銀) | Ag≥925‰ | S925、Ag925、銀925 |
足銀 | Ag≥990‰ | S990、Ag990、銀990 | |
鉑首飾 | Pt900 | Pt≥900‰ | Pt900、鉑900 |
Pt950 | Pt≥950‰ | Pt950、鉑950 | |
Pt990 | Pt≥990‰ | Pt990、鉑990 | |
鈀首飾 | Pd950 | Pd≥950‰ | Pd950、鈀950 |
Pd990 | Pd≥990‰ | Pd990、鈀990 |
目前市場上普遍銷售的仿真首飾
仿真首飾名稱 | 備 注 |
包 金 | 就是把黃金打制成極薄的金箔，包在以銅、銀、鋅、鎳等為基體的材料上，加工成各種飾品給人以黃金相同的感覺。飾品上往往打24KF、18KF印記。 |
鍍 金 | 是利用電解原理，在金屬基體表面上鍍上一層金膜，一般厚度為10微米以上，金屬基體多為銅、銀、鋅、鎳或它的合金。首飾上常有18KGP，24KGP印記。 |
亞 金 | 以銅為基體的仿金材料，表面上往往鍍金。 |
稀 金 | 實際上不含金，主要是由銅、鎳等組成的合金，含有少量稀土元素。 |
鈦 金 | 市場上少有出現，也是一種仿金首飾，在基體表面上鍍鈦，生成一種叫TiN的物質。 |
二、化學分析檢測儀器
ICP-AES電感耦合等離子體原子發射光譜儀因具有檢出限低、測試速度快、分辨率高、準確度高等優點可廣泛應用于貴金屬中雜質元素含量的測定。根據中華人民共和國國家標準GB/T 21198-2007系列的要求，采用ICP-AES法可準確測定貴金屬中各雜質元素的含量，從而采用差減法準確計算出貴金屬的純度。
ICP 2060T電感耦合等離子體單道掃描發射光譜儀
ICP 2060T型電感耦合等離子體單道掃描發射光譜儀，具有優異的分辨率、測試準確度與精密度，ICP2060T測定貴金屬類樣品，具有測試速度快、分辨率高、儀器靈敏度高、元素檢出限低、精準度高等特點，可大大提高測試的精準度。
全反射消色差光學系統
采用凹面反射鏡代替凸透鏡作為光學聚焦元件，解決了不同元素焦點不同而引起的色差問題，同時提高光學系統效率。
波長范圍寬
選擇3600條刻線光柵，波長范圍可達190nm-500nm
選擇2400條刻線光柵，波長范圍可達190nm-800nm
全自動化設計
自動化程度高，整臺儀器除了電源開關，儀器所有功能都是通過計算機控制，可靠、安全、方便。
氣體流量自動控制
進樣系統中，載氣、等離子氣、輔氣全部采用先進的質量流量控制器（MFC）來控制，具有流量連續可調、流量穩定等優點，確保了進樣系統的穩定，為光源的穩定提供了堅強的保障。
先進的進樣系統
進樣系統高效、穩定，可配備國內外各種霧化器、霧化室，可以配備高鹽霧化器，耐氫氟酸霧化器等，滿足不同客戶的需求。
自動進樣器:選配天瑞自主研發的自動進樣器，讓測試操作更加省心省力。
穩定的廢液排除系統
通過蠕動泵進行廢液排除，確保進樣量與廢液排除速度一致，客戶可以根據需要適當調節速度，確保進樣系統穩定。
穩定先進的全固態射頻電源
儀器采用的射頻電源為天瑞儀器自主研發的全固態射頻電源，具有體積小、效率高、輸出功率穩定、帶有各種保護功能等諸多優點，進一步提高了儀器的穩定性與安全性。
快速準確的全自動匹配功能
負載終端采用天瑞儀器自主研發的全自動匹配技術，具有匹配速度快、精度高等優點，確保了輸出功率最大限度的加到了負載上面，提高電源的使用效率，從而提高儀器的穩定性，并使得整個點火過程方便簡單。
貴金屬樣品可測量元素評估
現針對貴金屬類樣品，經天瑞儀器應用研發中心評估，參照GB/T 21198-2007系列的要求，詳細內容如下所示：
樣 品 | 測量元素 | 天瑞儀器 | 樣品處理概述 | 備 注 |
鉑合金、金合金、鈀合金首飾 | 銀、金、鉍、鎘、鈷、銅、鐵、銥、錳、鎳、鉛、鉑、鈀、銠、釕、錫、鈦、鋅 | ICP 2060T | 稱取約0.5g樣品至50ml燒杯中，精確至0.01mg，加入王水30ml，緩慢加熱直至完全溶解，繼續加熱趕盡氮氧化物，冷卻定容至50ml，搖勻待測 | 采用差減法即可計算出主元素的含量。 |
銀合金首飾 | 金、鉍、鎘、鈷、銅、鐵、銥、錳、鎳、鉛、鉑、鈀、銠、釕、銻、硒、錫、碲、鈦、鋅 | ICP 2060T | 稱取約0.5g樣品至50ml燒杯中，精確至0.01mg，加入王水15ml，緩慢加熱直至完全溶解，加入2ml鹽酸靜置2h使銀完全轉換為氯化銀沉淀，用慢速濾紙過濾轉移至50ml容量瓶，加入15ml鹽酸，定然至刻度，搖勻待測 |
產品規格與技術指標
固態電源
工作頻率：27.12MHz
頻率穩定性：<0.05％
匹配方式：自動匹配
輸出功率：800W ～1600W，連續可調，電源效率大于65%
輸出功率穩定性：≤0.2％
輸出工作線圈內徑25mm、3匝，配三同心外徑20mm的石英炬管
同軸型噴霧器外徑6mm；雙筒型霧室外徑35mm
掃描分光器
光路：Czerny turner型
焦距：1000mm
光柵規格：離子刻蝕全息光柵，刻線密度3600L/mm或2400L/mm；刻劃面積（80×110）mm
分辨率：≤0.008nm（3600線光柵） ≤0.015nm（2400線光柵）
掃描波長范圍：3600線光柵：(190～500) nm；2400線光柵：(190～800) nm
電子測量及控制電路
光電倍增管規格：R212/R928
光電倍增管負高壓：（-50～-1000）V
光電倍增管電流測量范圍：（10-12～10-4）A
信號采集：VF轉換
計算機系統
主機：聯想品牌電腦
顯示器：17英寸液晶顯示器
打印機：Canon噴墨打印機
整機技術指標
掃描波長范圍：190nm～500nm（3600L/mm光柵），
190nm～800nm（2400L/mm光柵）；
儀器尺寸
體積：臺式 1.5m×0.8m×0.8m
測量范圍
a.液體含量：0.01ppm-幾千ppm
b.固體含量：0.001%------70%
重復性：（即短期穩定度）相對標準偏差RSD≤1.5％ ；
穩定性：相對標準偏差RSD≤2％；
測試速度：5-8元素/每分鐘
典型元素檢出限（μg/L）：大部分元素1ppb-10ppb