Die Goldanalyse bezieht sich auf die verschiedenen Methoden und Techniken, die verwendet werden, um die Reinheit, Konzentration oder Zusammensetzung von Gold und goldhaltigen Proben zu bestimmen. Die Analyse kann in verschiedenen Kontexten durchgeführt werden, wie zum Beispiel bei der Exploration und Gewinnung von Gold, der Qualitätskontrolle von Schmuck und Münzen oder der Untersuchung von historischen Artefakten. Es gibt mehrere Techniken und Instrumente, die in der Goldanalyse eingesetzt werden:

1. Feuerprobe (Kupellation): Die Feuerprobe ist eine klassische Methode zur Bestimmung des Goldgehalts in einer Probe. Sie besteht darin, die Probe mit einem Bleioxid (Litharge) zu vermischen und das Gemisch in einem Tiegel zu erhitzen. Dabei bildet sich eine Bleischmelze, die das Gold aufnimmt. Das verbleibende Blei wird anschließend durch Kupellation (Oxidation und Absorption in eine poröse Unterlage) entfernt, wodurch das Gold zurückbleibt. Das Gold wird dann gewogen, um seinen Gehalt in der Probe zu bestimmen.
2. Säuretest: Bei diesem Test werden Säuren unterschiedlicher Stärke verwendet, um die Reinheit von Goldschmuck zu bestimmen. Eine Probe wird auf einem Teststein gerieben, und dann wird eine Säure auf die geriebene Probe aufgetragen. Die Reaktion der Probe mit der Säure gibt Aufschluss über die Reinheit des Goldes. Diese Methode ist jedoch zerstörerisch und weniger präzise als einige andere Methoden.
3. Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF): XRF ist eine schnelle, zerstörungsfreie und genaue Methode zur Analyse der chemischen Zusammensetzung von Gold und seinen Legierungen. Dabei wird die Probe mit Röntgenstrahlen bestrahlt, was zur Emission charakteristischer Röntgenfluoreszenzstrahlung führt. Die Intensität und Energie dieser Strahlung geben Aufschluss über die Elemente und deren Konzentrationen in der Probe.
4. Induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS): ICP-MS ist eine sehr empfindliche und genaue Methode zur Bestimmung der Konzentrationen von Gold und anderen Elementen in einer Probe. Die Probe wird in eine Lösung aufgelöst und anschließend in ein Plasma eingebracht, das die Atome ionisiert. Die resultierenden Ionen werden dann durch ein Massenspektrometer getrennt und detektiert, um die Elementkonzentrationen zu bestimmen.
5. Atomabsorptionsspektrometrie (AAS): AAS ist eine weitere Methode zur Bestimmung des Goldgehalts in einer Probe. Dabei wird die aufgelöste Probe in eine Flamme eingebracht, und die Absorption von Licht durch die Goldatome wird gemessen. Die Absorption ist proportional zur Goldkonzentration in der Probe.
6. Elektronenstrahlmikrosonde (EPMA): EPMA ist eine mikroanalytische Technik, die zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Gold und seinen Legierungen auf mikroskopischer Ebene eingesetzt wird. Dabei wird die Probe mit einem fokussierten Elektronenstrahl bestrahlt, wodurch charakteristische Röntgenstrahlen emittiert werden. Diese Strahlen werden dann analysiert, um die Elementzusammensetzung der Probe zu bestimmen. EPMA ermöglicht auch die Untersuchung der räumlichen Verteilung von Elementen in der Probe und kann Informationen über die Mikrostruktur und Phasenzusammensetzung liefern.
7. Neutronenaktivierungsanalyse (NAA): NAA ist eine sehr empfindliche Methode zur Bestimmung des Goldgehalts in einer Probe. Dabei wird die Probe Neutronen ausgesetzt, die in einem Kernreaktor oder einer anderen Neutronenquelle erzeugt werden. Die Neutronenbeschuss führt zur Aktivierung des Goldes und anderer Elemente in der Probe, wodurch radioaktive Isotope entstehen. Die Gammastrahlung, die von diesen Isotopen emittiert wird, wird gemessen und analysiert, um die Goldkonzentration in der Probe zu bestimmen. NAA ist eine zerstörungsfreie und hochpräzise Methode, erfordert jedoch den Zugang zu einer Neutronenquelle und speziellen Detektoren.
8. Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS): SIMS ist eine Oberflächenanalyse-Technik, die zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung und Isotopenverteilung von Gold und seinen Legierungen eingesetzt werden kann. Dabei wird die Probe mit einem fokussierten Ionenstrahl beschossen, wodurch Sekundärionen aus der Probe gelöst werden. Diese Ionen werden dann in einem Massenspektrometer analysiert, um die Element- und Isotopenzusammensetzung der Probe zu bestimmen. SIMS ermöglicht die Analyse von Elementkonzentrationen und Isotopenverhältnissen mit hoher räumlicher Auflösung und Empfindlichkeit.

Diese verschiedenen Analysemethoden haben jeweils ihre eigenen Stärken und Schwächen in Bezug auf Empfindlichkeit, Präzision, Auflösung und Anwendbarkeit auf unterschiedliche Probenarten. Die Wahl der am besten geeigneten Methode hängt von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung und den verfügbaren Ressourcen ab. In vielen Fällen werden mehrere Analysemethoden kombiniert, um eine umfassende Charakterisierung von Gold und seinen Legierungen zu ermöglichen.