Tiêu chuẩn TCVN 9876:2025 Đồ trang sức và kim loại quý - Xác định vàng, platin và paladi độ tinh khiết cao - Phương pháp hiệu số sử dụng ICP-OES

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9876:2025

ISO 15093:2020

ĐỒ TRANG SỨC VÀ KIM LOẠI QUÝ - XÁC ĐỊNH VÀNG, PLATIN VÀ PALADI ĐỘ TINH KHIẾT CAO - PHƯƠNG PHÁP HIỆU SỐ SỬ DỤNG ICP-OES

Jewellery and precious metals - Determination of high purity gold, platinum and palladium - Difference method using ICP-OES

Lời nói đầu

TCVN 9876:2025 thay thế TCVN 9876:2017.

TCVN 9876:2025 hoàn toàn tương đương ISO 15093:2020.

TCVN 9876:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 174 Đồ trang sức biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

ĐỒ TRANG SỨC VÀ KIM LOẠI QUÝ - XÁC ĐỊNH VÀNG, PLATIN VÀ PALADI ĐỘ TINH KHIẾT CAO - PHƯƠNG PHÁP HIỆU SỐ SỬ DỤNG ICP-OES

Jewellery and precious metals - Determination of high purity gold, platinum and palladium - Difference method using ICP-OES

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình phân tích để xác định vàng, platin và paladi với hàm lượng danh nghĩa 999 ‰ (phần nghìn) và cao hơn.

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp dự định được sử dụng như một phương pháp khuyến nghị để xác định vàng, platin và paladi với độ tinh khiết 999 ‰ và cao hơn. Để xác định độ tinh khiết 999,9 ‰ và cao hơn, áp dụng những thay đổi được mô tả trong Phụ lục B.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 9877 (ISO 11596), Đồ trang sức - Phương pháp lấy mẫu các hợp kim kim loại quý dùng làm đồ trang sức và các sản phẩm liên quan.

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này không có thuật ngữ, định nghĩa.

4 Nguyên lý

Mẫu được cân và hòa tan trong nước cường toan để chuẩn bị một dung dịch có nồng độ 10 g/l. Nồng độ cao hơn được sử dụng cho độ tinh khiết bằng và cao hơn 999,9 ‰. Các tạp chất được xác định bằng ICP-OES (xem Bảng A.1 cho các bước sóng) và hàm lượng của kim loại quý được xác định bằng cách trừ đi tổng hàm lượng của các tạp chất có trong mẫu từ 1 000 ‰. Để xác định độ tinh khiết của mẫu có hàm lượng 999,9 ‰, những thay đổi được mô tả trong Phụ lục B cần được áp dụng.

5 Thuốc thử

Trong quá trình phân tích, nếu không có thoả thuận nào khác, chỉ sử dụng thuốc thử có độ tinh khiết phân tích được công nhận và chỉ dùng nước cất hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

5.1 Axit hydrochloric (HCl), 30 % đến 37 % HCl (tỷ lệ khối lượng).

5.2 Axit nitric (HNO₃), 65 % đến 70% HNO₃ (tỷ lệ khối lượng).

5.3 Nước cường toan (chỉ chuẩn bị trước khi sử dụng). Trộn ba thể tích axit hydrochloric (5.1) với một thể tích axit nitric (5.2).

5.4 Dung dịch gốc A (không được chứa clorua), Ag, Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn (mỗi loại 100 mg/l) trong HNO₃ 3 % đến 7 % (5.2) (tỷ lệ khối lượng).

CHÚ THÍCH: Dung dịch gốc “A” thường được chuẩn bị bằng cách trộn 10 % (của tổng thể tích) của mỗi dung dịch đơn nguyên tố 1 000 mg/l với axit nitric 5 % (tỷ lệ khối lượng) và pha với nước. Dung dịch này có thể lưu trữ tới 12 tháng trong điều kiện bảo quản đúng cách.

5.5. Dung dịch gốc B (có thể chứa cả các chất clorua và nitrat), Bi, Co, Ga, In, Se, Sn, Te, Ti, Zn (mỗi loại 100 mg/l) trong nước cường toan 3 % đến 7 % (5.3) (tỷ lệ thể tích).

5.6. Dung dịch gốc C(có thể chứa cả các chất clorua và nitrat), As, Ni, Pb, Sb, Si, Tl, W, Zr (mỗi loại 100 mg/l) trong nước cường toan 3 % đến 7 % (5.3) (tỷ lệ thể tích).

5.7. Dung dịch gốc D (có thể chứa cả các chất clorua và nitrat), Au, Ir, Pd, Pt, Rh, Ru (mỗi loại 100 mg/l) trong nước cường toan 3 % đến 7 % (5.3) (tỷ lệ thể tích).

CHÚ THÍCH 1: Các nguyên tố không cần phân tích có thể bỏ qua. Các nguyên tố khác có thể thêm vào miễn là chúng bền vững và không gây ra những giao thoa đáng kể.

CHÚ THÍCH 2: Các dung dịch gốc “B” đến “D” thường được chuẩn bị bằng cách pha 10 % (của tổng thể tích) của mỗi dung dịch đơn nguyên tố 1 000 mg/l với nước cường toan 5 % (5.3) (tỷ lệ thể tích) và pha với nước. Các dung dịch này có thể lưu trữ tới 12 tháng trong điều kiện bảo quản đúng cách.

5.8. Vật liệu đối chứng: vàng, platin hoặc paladi, có độ tinh khiết tối thiểu 999,9 ‰. Hàm lượng của mỗi tạp chất phải được chỉ ra và tính đến trong khi hiệu chuẩn.

6 Thiết bị

6.1Thiết bị thông thường của phòng thí nghiệm.

6.2 ICP-OES, có độ phân giải quang học nhỏ nhất là 0,02 nm, giới hạn phát hiện là 0,02 mg/l hoặc tốt hơn (nhỏ hơn hoặc bằng 0,02 mg/l), và có khả năng hiệu chỉnh nền.

CHÚ THÍCH: Đối với các bước sóng nên được sử dụng xem Phụ lục A.

6.3 Cân phân tích, với khả năng đọc chính xác 0,1 mg.

7 Lấy mẫu

Quy trình lấy mẫu phải được thực hiện theo TCVN 9877 (ISO 11596).

8 Cách tiến hành

8.1 Tổng quan

CẢNH BÁO: Các biện pháp bảo đảm an toàn và sức khỏe cần được tuân thủ.

Tất cả các bình đựng và chai đựng thuốc thử phải làm bằng teflon (vd. PFA, FEP) hoặc chất dẻo.

8.2 Dung dịch mẫu thử

Đối với mỗi mẫu thử cần phân tích, hai dung dịch mẫu thử phải được chuẩn bị như sau và phân tích.

Mẫu thử cần cho ăn mòn bằng axit, rửa sạch và để khô trước khi sử dụng để loại bỏ bất kỳ ô nhiễm bề mặt nào.

Cân (500 ± 10) mg phần mẫu thử với độ chính xác tới 0,1 mg, cho vào cốc thủy tinh có mỏ 50 ml, thêm 20 ml nước cường toan (5.3). Đun nóng ờ nhiệt độ thích hợp cho đến khi hòa tan hoàn toàn mẫu thử và tiếp tục đun nóng để loại bỏ oxit nitơ. Để cho nguội rồi chuyển vào bình định mức thể tích 50 ml, pha với nước cho đến 50 ml và lắc đều. Theo một cách khác, việc hòa tan có thể tiến hành trực tiếp trong các bình định mức chịu hóa chất và chịu nhiệt.

Nếu thấy có vật liệu không hòa tan thì cần tiến hành việc hòa tan dưới áp suất.

8.3 Dung dịch hiệu chuẩn

Cân ba phần mỗi phần (500 ± 10) mg vật liệu đối chứng (5.8), cho hòa tan, để nguội rồi đổ mỗi phần vào các bình định mức 50 ml như đề cập đến trong 8.2.

8.3.1 Dung dịch trắng

Cho nước đến 50 ml và lắc đều.

8.3.2 Dung dịch hiệu chuẩn 1

Thêm 5 ml dung dịch gốc A (5.4) và 5 ml dung dịch gốc B (5.5), pha thêm nước đến 50 ml rồi lắc đều. Dung dịch này không bền theo thời gian nên chỉ chuẩn bị trước khi sử dụng, hoặc độ bền của nó phải được xác thực.

8.3.3 Dung dịch hiệu chuẩn 2

Thêm 5 ml dung dịch gốc C (5.6) và 5 ml dung dịch gốc D (5.7), pha thêm nước đến 50 ml rồi lắc đều. Dung dịch này không bền theo thời gian nên chỉ chuẩn bị trước khi sử dụng, hoặc độ bền của nó phải được xác thực.

Thể tích của các dung dịch gốc phải giảm xuống để phù hợp với nồng độ của các tạp chất trong mẫu thử. Có thể sử dụng phép hiệu chỉnh đa điểm bằng cách thêm các dung dịch hiệu chuẩn với nồng độ khác.

8.4 Đo phổ

Điều chỉnh thiết bị theo hướng dẫn của nhà sản xuất và chọn các vị trí hiệu chỉnh nền thích hợp. Bộ phận nguyên tử hoá mẫu (torch), buồng phun, các ống dẫn mẫu cần được vệ sinh sạch và plasma phải ổn định trước khi sử dụng, theo các khuyến nghị của nhà sản xuất thiết bị.

Chạy các dung dịch trắng và dung dịch hiệu chuẩn 1 (8.3.2) và 2 (8.3.3) theo quy trình hiệu chuẩn thiết bị đã xác định rồi tiến hành quy trình phân tích đối với các dung dịch mẫu thử. Kết quả đo phải được hiển thị với các số sau dấu phẩy đủ để cho chỉ thị chính xác về nồng độ của các nguyên tố tương ứng tại giới hạn phát hiện.

Mỗi dung dịch sẽ có thời gian ổn định tối thiểu là 30 s, tiếp theo là ít nhất ba lần tích hợp để xác định cường độ thực (đã hiệu chỉnh nền).

Thời gian để rửa sạch giữa mỗi lần đo phải đủ để tín hiệu của mỗi tạp chất quay trở lại đường nền.

9 Tính toán và biểu thị kết quả

9.1 Các đường chuẩn

Đặt nồng độ trong dung dịch trắng và dung dịch hiệu chuẩn, có lưu ý đến các tạp chất đưa vào dung dịch bởi vật liệu đối chứng (5.8) và tính toán đường chuẩn cho mỗi nguyên tố bằng cách sử dụng cường độ thực thu được cho dung dịch trắng và dung dịch hiệu chuẩn.

9.2 Tính toán

Sử dụng các đường chuẩn (xem 9.1), chuyển các giá trị cường độ thực thành giá trị nồng độ và sử dụng Công thức (1) để tính tỷ phần khối lượng của mỗi nguyên tố tương ứng (W_i).

trong đó:

c_ilà nồng độ của nguyên tố i trong dung dịch mẫu thử, tính bằng mg/l;

V_s thể tích của dung dịch mẫu thử, tính bằng lít;

m_s khối lượng của mẫu kim loại, tính bằng miligam.

Giới hạn phát hiện được xác định bằng ba lần độ lệch chuẩn của nồng độ mỗi nguyên tố riêng biệt được đo được trong dung dịch trắng.

Như vậy, độ tinh khiết của kim loại quý (W_sp), tính bằng phần nghìn (‰), được tính toán dựa theo Công thức (2):

trong đó ΣW_i là tổng tỷ phần khối lượng của mỗi nguyên tố tìm thấy trên giới hạn phát hiện.

9.3. Độ lặp lại

Phân tích mẫu lặp phải cho kết quả sai lệch dưới 10 % đối với tổng các tạp chất. Nếu khác biệt lớn hơn con số này thì cần thực hiện lại phép đo.

10 Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm ít nhất phải bao gồm các thông tin sau:

a) Nhận diện mẫu thử, gồm nguồn gốc mẫu, ngày nhận mẫu, dạng mẫu;

b) Quy trình lấy mẫu;

c) Phương pháp được sử dụng viện dẫn tiêu chuẩn này, tức là TCVN 9876 (ISO 15093);

d) Hàm lượng của các kim loại quý trong mẫu thử, tính bằng phần nghìn (‰), tính theo khối lượng, dưới dạng các giá trị đơn lẻ và giá trị trung bình với kết quả được báo cáo với bốn số có ý nghĩa sau dấu phẩy;

e) Bất kỳ sai lệch nào so với phương pháp được quy định trong tiêu chuẩn này, nếu có;

f) Bất kỳ đặc điểm bất thường nào trong quá trình xác định;

g) Ngày, tháng, năm thử nghiệm;

h) Nhận diện phòng thí nghiệm thực hiện thử nghiệm này;

i) Tên, chữ ký của người quản lý phòng thí nghiệm và của người thực hiện.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Các bước sóng

A.1 Tổng quan

Có thể sử dụng các bước sóng khác với các bước sóng được quy định trong các bảng A.1, A.2 và A.3. Trong mọi trường hợp cần lưu ý đến sự nhiễu phổ. Các bảng này không phải đầy đủ hết. Nếu có mặt các nguyên tố khác thì chúng phải được phân tích.

Bảng A.1 - Các bước sóng dùng để đo các tạp chất trong vàng

Bảng A.2 - Các bước sóng dùng để đo các tạp chất trong platin

Bảng A.3 - Các bước sóng dùng để đo các tạp chất trong paladi

Phụ lục B

(Quy định)

Xác định độ tinh khiết 999,9 ‰ và cao hơn

B.1. Tổng quan

Nếu tài liệu này được áp dụng để xác định độ tinh khiết 999,9 ‰, thì những thay đổi sau đây trong quy trình sẽ được áp dụng để điều chỉnh việc hiệu chuẩn và lưu ý đến độ nhạy của máy quang phổ ICP-OES.

Cách dễ nhất để tăng độ nhạy của máy quang phổ ICP-OES là tăng nồng độ của nền trong các chất chuẩn và các mẫu thử. Nồng độ của nền vàng, paladi và platin sẽ tăng lên giữa 20 g/l và 50 g/l. Quy trình sau áp dụng cho nồng độ 40 g/l.

B.2. Thuốc thử

B.2.1 Vật liệu đối chứng

B.2.1.1 Vàng, với độ tinh khiết tối thiểu 999,99 ‰.

B.2.1.2 Platin và paladi, với độ tinh khiết tối thiểu 999,95 ‰.

Hàm lượng của mỗi tạp chất phải được quy định và tính đến khi hiệu chuẩn.

B.3 Cách tiến hành

B.3.1 Tổng quan

CẢNH BÁO: Các biện pháp bảo vệ sức khỏe và an toàn cần được tuân thủ.

Tất cả các bình và chai đựng thuốc thử phải làm bằng teflon (vd. PFA, FEP) hoặc chất dẻo.

B.3.2 Dung dịch mẫu thử

Đối với mỗi mẫu thử cần phân tích, hai dung dịch mẫu thử cần được chuẩn bị và phân tích như sau.

Mẫu thử cần cho ăn mòn bằng axit, rửa sạch rồi để khô trước khi sử dụng để loại bỏ bất kỳ ô nhiễm bề mặt nào.

Cân (2 000 ± 10) mg phần mẫu thử với độ chính xác 0,1 mg, cho vào cốc thủy tinh có mỏ 50 ml, rồi thêm 20 ml nước cường toan (5.3). Đun nóng ở nhiệt độ thích hợp cho đến mẫu thử hòa tan hoàn toàn và tiếp tục đun để loại bỏ các oxit nitơ. Để nguội rồi đổ vào bình định mức 50 ml, pha với nước cho tới 50 ml và lắc đều. Theo một cách khác, việc hòa tan có thể tiến hành trực tiếp trong các bình định mức chịu hóa chất và chịu nhiệt.

Nếu thấy có vật liệu không hòa tan thì cần tiến hành việc hòa tan dưới áp lực.

B.3.3 Dung dịch hiệu chuẩn

Cân ba phần mỗi phần (2 000 ± 10) mg vật liệu đối chứng (B.2.1), cho hòa tan, để nguội rồi đổ mỗi phần vào các mình định mức 50 ml như quy định trong B.3.2. Số lượng các dung dịch hiệu chuẩn có thể tăng lên nếu cần.

B.3.3.1 Dung dịch trắng

Cho nước đến 50 ml và lắc đều.

B.3.3.2 Dung dịch hiệu chuẩn 1

Thêm 2 ml dung dịch gốc A (5.4) và 2 ml dung dịch gốc B (5.5), pha thêm nước đến 50 ml rồi lắc đều. Dung dịch này không bền theo thời gian nên chỉ chuẩn bị trước khi sử dụng.

B.3.3.3 Dung dịch hiệu chuẩn 2

Thêm 2 ml dung dịch gốc C (5.6) và 2 ml dung dịch gốc D (5.7), pha thêm nước đến 50 ml rồi lắc đều. Dung dịch này không bền theo thời gian nên chỉ chuẩn bị trước khi sử dụng.

Thể tích của các dung dịch gốc phải giảm xuống để phù hợp với nồng độ của các tạp chất trong mẫu thử. Có thể sử dụng phép hiệu chỉnh đa điểm bằng cách thêm các dung dịch hiệu chuẩn với nồng độ khác.

B.4 Tính toán và biểu thị kết quả

B.4.1 Độ lặp lại

Phân tích mẫu lặp phải cho kết quả sai lệch dưới 5 % đối với tổng các tạp chất. Nếu sự khác biệt lớn hơn con số này thì cần thực hiện lại phép đo.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN 10616 (ISO 9202), Đồ trang sức và kim loại quý - Độ tinh khiết của hợp kim kim loại quý.