利器善工 匠心独具│EDX助力鉴赏珠宝之美
我国是当今世界上珠宝首饰类产品的重要生产国，同时也是世界上珠宝首饰的重要消费国。参考中国珠宝玉石首饰行业协会发布的《2022中国珠宝行业发展报告》资料，2022年贵金属类市场规模约为4380亿元，珠宝玉石类市场规模约为2810亿元。珠宝首饰市场的繁荣发展，同时推动了珠宝首饰检测行业的发展。珠宝首饰检测中需要使用到多种科学仪器，其中EDX仪器具有无损性、快速性、准确性、经济环保性等特点脱颖而出，在贵金属成分检测、珠宝元素分析等方面得到广泛使用。
一、相关法规
珠宝首饰可依据材质分为珠宝玉石类和贵金属类。珠宝玉石的种类繁多，材质组成复杂，按照来源分为天然珠宝玉石和人工宝石。贵金属主要指金、银和铂族金属（钌、铑、钯、锇、铱、铂）等8种金属元素，作为商品流通的常见贵金属为金、银、铂、钯，其中黄金为流通量最大的贵金属品种。
珠宝首饰的检测方法标准中，会涉及到多种科学仪器的分析方法，下面列举了相关常见标准和涉及的岛津分析仪器。
表1 珠宝首饰分析鉴定相关常见标准
图1 相关标准涉及的岛津仪器展示
二、岛津利器
性能卓越的EDX-7200
能量色散型X射线荧光光谱仪
三、专利技术
岛津分析中心申请的中国发明专利《一种含镀层贵金属成分的X射线荧光光谱分析方法》（ZL 2019 1 0867000.4已获国家知识产权局授权），专利技术为含镀层贵金属样品成分的无损检测提供了解决方案。
图2 发明专利证书
四、方案优势
该方法具有专用算法修正镀层对基体组成元素的影响、含镀层贵金属直接测试（无需打磨破坏）、一次分析可以得到镀层厚度和基材元素成分的可靠结果、分析速度快、分析成本低的优点。
图3 不同方法分析误差比较
（数据来源于岛津公司）
五、案例分享
贵金属首饰成分分析
GB/T 18043-2013《首饰贵金属含量的测定 X射线荧光光谱法》是贵金属首饰成分分析的标准依据。X射线荧光光谱法由于非破坏分析的特点，被广泛应用于贵金属成分的分析，是贵金属成分检测中最常见的非破坏分析方式。在EDX-7200上建立黄金分析条件，使用黄金标样校准Au、Ag、Cu、Ni、Zn等元素的校准曲线。
图4 黄金中分析元素的校准曲线
使用校准的黄金分析条件，检测工厂实物黄金饰品，在EDX完成检测后，送样依据GB/T 9288-2006《金合金首饰 金含量的测定 灰吹法（火试金法）》做火试金测试， 下表列举了EDX和火试金方法的分析结果。
表2 黄金饰品样检测结果
（数据来源于岛津公司）
从上表EDX和火试金的分析结果显示，EDX-7200分析黄金样品成分误差优于0.2%，适用于黄金及其制品成分的筛选检测。
六、珠宝元素分析
红宝石&蓝宝石的主要成分是Al2O3，属于刚玉的一个种类。下图为宝石实验样品，有天然红宝石、天然蓝宝石、人工合成红宝石、铅玻璃充填红宝石。
图5 宝石样品
将宝石样品放置在样品杯中，样品杯使用迈拉膜，EDX-7200仪器附带的CCD选择测试部位，使用宝石测试条件分析，分析结果及谱图如下。
图6 宝石分析数据
分析结果中Al以刚玉宝石的主要成分Al2O3表示。天然宝石中可见Al、Si、Cr、Fe、Ti、Ga等元素存在。Al为刚玉宝石的主要组成元素，Cr、Fe、Ti等为微量致色元素，Ga为天然刚玉宝石的指纹特征元素，合成红宝石中缺少Ga元素存在。天然红宝石常见含有Fe、Cr、Ga元素，天然蓝宝石则多含有Fe、Ti、Ga等杂质微量元素。铅玻璃充填的红宝石明显可见Pb的特征峰存在，Pb元素的存在为处理红宝石铅玻璃充填的特征结果。
七、结语
岛津能量色散型X射线荧光光谱仪筛选分析珠宝首饰样品，无需复杂前处理，具有分析过程简单、分析速度快、分析灵敏度高、无环境负担的优点，适合实验室和生产现场的快速筛查分析，为珠宝首饰的质量控制和科研提供科学的参考依据。