在伦敦Clerkenwell区圣保罗大教堂附近,被狭窄的小巷包围着的是一座令人印象深刻的三层楼高、有180年历史的金史密斯公司大厅。在它的入口之外是一个铺着红地毯的双层楼梯,周围是10种不同色调的大理石墙壁和柱子。四个代表四季的孩子的大理石雕像矗立在巨大的基座上,精致的贵金属工艺品,比如一个14世纪的高脚杯,在玻璃柜里的灯光下闪闪发光。楼梯通向富丽堂皇的房间。

一个房间用红色和金色装饰得很漂亮,有科林斯式的石雕圆柱。用金箔装饰的天花板上悬挂着四盏巨大而华丽的19世纪枝形吊灯。墙壁上覆盖着橡木镶板,上面悬挂着许多不同的盾牌,每一面都代表了金匠公司过去和现在成员的不同纹章。这是制服大厅。正是在这里,审判陪审团每年都会聚集在这里,对硬币完整性测试(trial of the Pyx)做出裁决,这是金史密斯公司化验办公室的众多角色之一。

创造历史

爱德华一世在1300年通过了一项法律,规定任何出售的银制品在质量上至少要与当时的银币相同,于是金匠化验办公室成立了。它的监督员会去伦敦的工厂化验银制品,如果发现任何银含量低于最低标准92.5%,它们就会被销毁,并将金属没收给国王。当物品通过测试时,他们会得到国王的认证标志,这是一个豹子头。这个标记今天仍然被化验办公室用来标记金属,还有发起人的标记和千分细度标记。这被称为“标记”,这个术语起源于在金匠大厅被国王标记的过程。

克里斯Walne

资料来源:金史密斯公司化验办公室

Chris Walne在化验办公室工作了28年

如今,该化验办公室每年检测和标记约400万件金、银、铂和钯制品。“我们的工作是维护1973年的标记法案,该法案规定,任何由贵金属制成的物品在英国销售之前都必须经过法律测试和标记,”在化验办公室工作了28年的实验室经理克里斯·瓦尔恩(Chris Walne)说。该法律有两个例外:王国硬币和金条不需要标记。然而,“我们确实标记金条,但这是我们自己唯一的参考编号,每一端都有化验办公室的标志,我们签发化验证书,”Walne解释说。

化验室在金史密斯学院大厅的顶层,它与大楼的其他部分完全不同。抛开宏伟的城市宫殿风格的装饰,这里有一系列狭窄的白墙走廊,通往楼梯和电梯,带你进入现代化的实验室环境。新旧建筑之间的对比在实验室中是显而易见的,就像它在底层两层和顶层之间一样。这是一个大实验室,分为三个部分。在第一个场景中,许多人坐在长板凳上,用锤子和打孔机敲打金属。在隔壁的房间里,有看起来更复杂的标记设备,然后是一个较小的实验室,用于放置分析测试设备。

标志

标志保证了物品中贵金属含量的纯度。产品上必须加盖三个强制性标志——赞助商标志(通常是制造商的首字母缩写)、化验办公室标志和纯度标志,纯度标志表示最低纯度(例如925‰是纯银,375‰是9克拉金)。“也有自愿的标记,比如纯银上有狮子,钯上有雅典娜的头像,”瓦尔恩补充说,“每年都有邮票,按顺序排列。2016年,字母R被使用。”There are four assay offices in the UK. Each has its own mark: London – the leopard’s head, Sheffield – a rose, Birmingham – an anchor, and Edinburgh – a castle.

手工标记

资料来源:金史密斯公司化验办公室

自1300年以来,贵金属就一直是手工标记的,许多金属至今仍是如此

在伦敦的化验办公室,他们使用三种技术来进行标记。“我们使用传统的锤子和打孔技术,用锤子和打孔器将标记敲成一个物体,取代金属。”这是最熟练的技巧。”“我们还有自动压痕标记机,可以快速标记大量物品。最新的方法是激光标记,它蚀刻一个非常明确的二维或三维标志。”The advantage of the latter method is that the metal is not displaced so the mark can be applied to surfaces as small as 0.3mm.

来自世界各地的客户使用实验室的服务,这被认为是一个卓越的中心。他们的一般客户群是零售珠宝商、制造珠宝商、金条交易商和金条交易商。“我们从达米安•赫斯特(Damien Hirst)和薇薇恩•韦斯特伍德(Vivienne Westwood)等人那里接到了很多定制委托工作。我们也负责一些体育奖杯,如赛马奖杯和足球奖杯。化验办公室对2012年伦敦奥运会颁发的金牌和银牌进行了检测和标记。

为了帮助培训未来的珠宝制造商掌握这门技艺高超的艺术,金匠公司在Clerkenwell设立了一个中心,将车间出租给金匠和银匠学徒,并提供专业知识指导他们。Walne说,在化验办公室,他们为来自其他国家化验办公室的工作人员提供化学分析培训,这些工作人员不一定具备这方面的专业知识。

分析测试

分析办公室主要使用四种分析技术:用于珠宝合金测定的x射线荧光光谱,用于金和/或银分析的火焰测定法,用于银的电位滴定法和用于微量元素测定的电感耦合等离子体发射光谱。他们会收到各种形式的样品进行测试,包括原材料、废金属、珠宝碎片和lemel(例如,珠宝碎片锉制过程中遗留下来的贵金属碎片)。

用于测试珠宝成品的主要方法是x射线荧光光谱,它在标记之前分析珠宝合金。Walne解释说,这是一种快速且无损的分析金属合金表面的方法,并被用作筛选工具,在使用适当的标准进行化学分析之前确定合金的成分。初级辐射是由射向合金的x射线管产生的。辐射激发合金中的原子,然后发出荧光辐射。这种辐射在电脑屏幕上显示为能量分布峰值图。每种合金都有其特定材料的能量分布特征,因此可以通过强度来识别和量化元素组成,Walne说。未知样品用不同克拉合金的认证参考标准进行测试,用现有设备可以得到+/ -0.5%的分析结果。他们定期检查他们的结果,测试日常质量控制样品,并将可疑项目与参考化学方法-火化验进行交叉检查。

杯式托盘

资料来源:金史密斯公司化验办公室

Cupellation是用来测量合金中的金和银含量的——贱金属融化后被吸收到碳酸镁杯盘中

在现代实验室中观察具有2000年历史的火测酒技术是令人着迷的。火试炼是一种小规模的精炼过程,将金从合金中的其他元素中分离出来,按重量计算含金量。小的金属合金样品在纯铅中熔化,然后通过氧化过程去除样品中的贱金属。这是在加热到1100°C的酒窖炉中完成的。铅包裹的样品被放置在由碳酸镁制成的托盘中。瓦恩说,2000年前,人们使用骨灰。瓦尔恩把盛满纸杯的托盘放进炉子里加热20分钟。然后,他用一个长柄的大桨,把热得发红的纸杯拿出来,放在地上冷却15分钟。当它们冷却时,杯子似乎变成了绿色,瓦恩解释说,这是贱金属的氧化物被杯子吸收了。杯子里的小金属珠只装着贵重的金属——银和金。 These now needed to be made ready for the next stage.

为了做到这一点,瓦尔恩迅速地用压力机将每个小金属珠压扁成手表电池大小的圆盘。然后,他在本生灯的火焰中软化它们,然后将它们通过金属漏斗扔进轧机,进一步压扁成椭圆形状。在卷起每个金属椭圆之前,他在本生灯的火焰中再次软化它们。他说,这是为了增加下一阶段的表面积。然后,他将每一块卷起来的金属放入铂盘中的单个小样管中,然后放入硝酸中。这一过程去掉了合金中的银部分,最后留下黄金进行称重。

为了分析银合金中银含量大于750‰,实验室团队使用的标准方法是酸/碱滴定法。研究小组将样品溶解在硝酸中,得到硝酸银溶液。然后他们在硝酸银中加入一定量的氯化钠,从而产生银与银之间的电势+和Cl- - - - - -.这可以通过溶液中的电极检测到,研究小组根据添加的体积和原始样品重量计算出纯银含量。

这里使用的最后一种技术是电感耦合等离子体光学发射光谱,它可以定量分析金属合金中的铂族金属和其他过渡金属。Walne解释说,他们将样品溶解在酸中,通常是王水,并使溶液达到已知的体积。他们将溶液引入光谱学仪器,测量溶液中元素的浓度。仪器内部是一个氩等离子体能量源,它产生8000°C的温度,并激发每个元素的原子,使它们发出特定波长的紫外线和可见光辐射。然后,该团队可以识别每个元素,并通过图形上的峰值来量化其强度。

派克斯的审判

每年,化验办公室的工作人员使用他们的分析技术来确保威尔士兰特里桑特皇家造币厂生产的新硬币的完整性,用于在正式法庭进行的派克斯审判。这种审判始于12世纪,是英国最古老的司法程序。早期的试验在威斯敏斯特大厅举行,随后财政部在威斯敏斯特举行,但自1870年《铸币法》颁布以来,已在金史密斯大厅举行,减少了化验办公室和试验室之间的路程。Pyx,源自拉丁语罗盘座意思是小盒子,是硬币从铸币厂运到化验办公室的箱子。

带有测试孔的纪念币

资料来源:Sam Tracey /英国皇家万博代理化学学会

金匠们测试皇家铸币厂的所有产品,包括纪念币

今天,测试的硬币用于流通,纪念币和收藏家的硬币(其中一些很大——大约手掌大小——很重,面额高达1000英镑)。每年2月,化验办公室从每个面额的硬币中随机抽取5万多枚硬币进行金属成分、重量和大小的检测,这些金属成分、重量和大小必须在法定范围内。这些硬币装在密封的袋子里,每个袋子装有50枚硬币,锁在一个小手提箱大小的木制Pyx盒子里。衡量硬币的基准是试验板;每一种被测试的贵金属和贱金属(纯铂、金、银、铜、镍和锌)都有一个。

化验办公室从硬币上钻出三到四个部分,从硬币上提取样本进行化验(化验办公室有特别许可玷污硬币)。“测试需要两到三个月的时间才能完成,然后在5月,Pyx审判的判决就会宣读出来,”Walne说。这是在制服大厅举行的,由金匠公司的成员组成的陪审团由女王的记忆师(皇家法院的高级法官)主持。判决由金匠公司的职员宣读,财政大臣出席。自从韦恩开始在办公室工作以来,还没有硬币不通过测试。不过,从理论上讲,如果一枚硬币确实失败了,“这是一个传统的仪式,结果是财政大臣受到了审判。”根据我们的测试,如果任何一枚硬币失败了,按照传统,他就会被砍头!”