ПРОБИРНЫЙ АНАЛИЗ, пробирное искусство, методы количеств. определения содержания металлов, гл. обр. благородных, в рудах, различных продуктах металлургич. производства, отходах, сплавах, изделиях и др. (см. Проба). Методы П. а. были известны за 2000 лет до н. э. в Египте, а позже в Вавилонии, Греции, Риме и использовались в связи с добычей и торг. обращением золота. Развитию П. а. в России содействовали реформы Петра I (расширение торговли, увеличение объёма чеканки золотых и серебряных монет, развитие добычи золота и серебра). Вклад в совершенствование П. а. внесли работы М. В. Ломоносова и Д. И. Менделеева, а также сов. учёных Н. К. Пшеницына, О. Е. Звягинцева, В. Я. Мостовича, В. Г. Агеенкова, И. Н. Плаксина и др.
Методы П. а. точны и позволяют определять, напр., содержание золота в рудах до 0,1-0,05 г/т; это даёт возможность использовать его в качестве контрольного и арбитражного методов. По данным П. а. рассчитывают содержание благородных металлов в залежах полезных ископаемых, осуществляют контроль за технологией извлечения, аффинажа, гальванич. покрытия и т. п., ведут учёт расходования благородных металлов, выпускают ювелирно-бытовые изделия определённых проб и др.
П. а. выполняют пирометаллургич. (см. Пирометаллургия) и химич. методами. К пирометаллургич. методам относят тигельную и шерберную плавки, а также купелирование. Тигельная плавка применяется для анализа руд и продуктов их переработки с содержанием благородных металлов от десятых долей г до десятков и более г в 1 т исходного продукта; требуют взятия для анализа навески 25-100 г. Шерберная плавка применяется как дополнительная операция при анализе руд и продуктов их переработки и как самостоятельный метод анализа рудных продуктов с богатым содержанием благородных металлов (сотни г золота или платины и кг серебра в 1 т продукта); требуют взятия для анализа навески менее 5 г. Купеляция в муфеле - операция при тигельной и шерберной плавках и самостоят. метод анализа сплавов, слитков, полуфабрикатов, изделий.
Химич. методы П. а. применяются для всех материалов, содержащих благородные металлы, за исключением продуктов, указанных для тигельной плавки. Иногда химич. методы П. а. используются в сочетании с пирометаллургическими. Из химич. методов П. а. получил распространение экспресс-способ определения пробы ювелирно-бытовых изделий без нарушения их целостности-опробование на пробирном камне. На поверхность пробирного камня наносят испытуемым изделием однородноплотную полоску (черту) 10-12 мм длиной и 2-3 мм шириной. Рядом с промежутком 0,5-1 мм наносят такую же полоску пробирной иглой с заведомо известной пробой, подходящей к пробе испытуемого изделия, а для золота - и одинаковой по цвету. Нанесённые полоски смачивают соответствующим пробирным реактивом и наблюдают за его действием в течение неск. сек. По окончании реакции реактив осторожно снимают с камня фильтровальной бумагой и сравнивают действие реактива на полосках. По степени интенсивности окраски пятна на полоске от изделия и окраски пятна на полоске от иглы судят о пробе изделия из благородного металла.
Лит.: Пробоотбирание и анализ благородных металлов, М., 1968. Л. А. Высоцкий.
метод количеств. определения металлов (гл. обр. благородных), основанный на сплавлении анализируемой пробы с сухими реагентами и гравиметрич. анализе полученного сплава. Применяется для исследования руд, продуктов их обогащения, сплавов, разл. изделий и т. д. По данным П. а. осуществляют контроль технол. процессов, ведут учет расходования благородных металлов, определяют пробы ювелирных изделий и сплавов, содержащих благородные металлы.
После получения представительной средней пробы исследуемого материала (см. Проба аналитическая) берут обычно большую навеску (до 100 г), т. к. содержание благородных металлов, как правило, низко. Навеску смешивают с шихтой. В состав последней входят: коллектор (РbО), флюсы (кварц, бура, сода и др.), восстановители (напр., древесный уголь, крахмал), иногда окислители (Рb3 О 4, KNO3 и др.). Состав и соотношение компонентов шихты определяется составом анализируемого материала. Обычно применяют тигельную плавку - восстановительно-раство-рит. плавление навески материала с шихтой при 1000-1150°С в огнеупорных (шамотных) тиглях объемом от 300 до 800 см 3. При этом РbО восстанавливается до Рb, происходит шлакование компонентов породы и образование сплава свинца с благородными металлами (веркблей). Жидкий расплав выливают в изложницы и после охлаждения веркблей отделяют от шлака. Одновременно с РbО могут частично восстанавливаться оксиды др. металлов (меди, сурьмы, олова, никеля и т.д.), к-рые мешают дальнейшему анализу.
Такие веркблей очищают с помощью шерберной плавки, к-рая представляет собой окислительно-растворит. плавление при 900-1050 °С в шербере-неглубокой чашечке из огнеупорной глины диаметром 50-75 мм. Шерберная плавка применяется и как самостоят. метод для плавления небольших (1-5 г) навесок материала, богатого золотом и серебром. В состав шихты при этом входят металлич. Рb и бура. В ходе плавки примеси окисляются и переходят в шлак. Окислителями служат воздух, поступающий через открытую дверь печи, а также образовавшийся при окислении свинца РbО. Как и при тигельной плавке, веркблей отделяют от шлака и купелируют для выделения благородных металлов, т. е. подвергают окислит. плавлению при 850-900 °С в пористых неглубоких чашечках (капелях) диаметром 40-60 мм, изготовленных из костяной муки, магнезита или цемента. При этом свинец окисляется до РbО, большая часть к-рого (до 98,5%) всасывается пористой массой капели, а остальная часть испаряется. Оксид свинца окисляет металлы-примеси, растворяет их оксиды и вместе с ними поглощается капелью.
Золото и серебро в виде сплава (королька) остаются на капели. Полученный королек взвешивают на пробирных (микроаналит.) весах. Затем серебро раств. в разб. HNO3; оставшуюся золотую "корточку" промывают, прокаливают и взвешивают. Количеств. разделение происходит при отношении Ag к Аu не более 3:1, иначе может произойти потеря тонких частиц золота. Массу серебра определяют по разности масс королька и чистого золота. Предел обнаружения 0,1 г/т ограничен чувствительностью пробирных весов (0,01 мг) и навеской материала. Ниж. границы определяемых содержаний обычно составляют 1 г/т для золота и 3г/т для серебра.
Если королек содержит платиновые металлы, анализ его хим.. методами представляет сложный и длительный процесс. Получили распространение комбинир. методы анализа с использованием пробирного концентрирования, т. е. определение благородных металлов (в т. ч. Pt, Pd, Rh, Ir, Ru) в корольке или свинцовом сплаве (масса 0,1-2 г) методами эмиссионного спектрального, атомно-абсорбц., активац., фотометрич. анализа и др. Пределы обнаружения Аи при этом достигают 0,005 г/т, Ag-0,1 г/т.
П. а. называют также определение пробы ювелирных изделий (т. е. количеств. содержания Аи, Ag или Pt, выраженного обычно числом массовых частей благородного металла в 1000 мас. ч. сплава, из к-рого сделано изделие), к-рое проводят, как правило, без нарушения их целостности. Для этого сравнивают линии, прочерченные изделием на пробирном камне (кремнистый сланец черного или коричневого цвета), с линиями, прочерченными эталонами-т. наз. пробирными иглами известного состава, иногда после смачивания линий спец. р-рами.
П. а.- один из самых старых аналит. методов; о нем было известно еще за 2000 лет до н. э. В 1540 В. Берингуччи, а в 1555 Г. Агрикола опубликовали первые руководства по пробирному искусству. В 1763 М. В. Ломоносов описал П. а. в книге "Первые основания металлургии или рудных дел".
Лит.: Плаксин И. Н., Опробование и пробирный анализ, М., 1947; Пробоотбирание и анализ благородных металлов, 2 изд., М., 1978; Haffty J., Riley L. В., Goss W. D., A manual on fire assaying and determination of the noble metals in geological materials, Wash., 1977. Л. П. Колосова.