Участки гальванических покрытий сплавами золота и серебра — одни из наиболее сложных объектов учета драгоценных металлов на ювелирных предприятиях. В первую очередь это обусловлено особенностями технологического процесса гальванического покрытия, а также накоплением погрешностей при многократных измерениях учитываемых величин. Необходимо было определить факторы и оценить их влияние на достоверность учета драгоценных металлов, а также определить допустимые расхождения в учетных и фактических данных при сведении баланса драгоценных металлов за отчетный период.

Баланс драгоценных металлов составляется в чистом металле и рассчитывается по общим правилам, а из него выводятся фактические потери, излишки или недостачи. Каждая из составляющих баланса фиксируется с определенной степенью достоверности, поэтому для оценки общей погрешности расчета фактических потерь необходимы данные о погрешности определения каждой измеряемой величины составляющих баланса — остатка, прихода и расхода. Номенклатура составляющих баланса приведена в табл. 1.

Таблица 1

Расход драгоценных металлов на гальванопокрытие (масса гальванопокрытия) является наибольшей величиной среди других составляющих баланса и определяется как произведение массы гальванопокрытия в лигатурном весе на фактическую пробу покрытия. Достоверность массы гальванопокрытия в лигатурном весе обеспечивается взвешиванием всех изделий до и после гальванопокрытия. Погрешность измерения массы покрытия задается классом точности весоизмерительного инструмента и в соответствии с законом сложения случайных ошибок рассчитывается по формуле^[1]

где n₁, n₁₀ — количество загрузок (партий), взвешенных за отчетный период на весах до 1 и 1,0 кг соответственно; σ₁, σ₁₀ — абсолютная погрешность весов до 1 и 10 кг соответственно. По ГОСТ 24 104—80, σ₁ = 0,01 г, σ₁₀ = 0,1 г с вероятностью 99%.

В реальных условиях взвешивания случайная ошибка дополняется систематической ошибкой, вызванной отсутствием независимого объективного взвешивания. Принимая величину систематической ошибки, равной половине величины погрешности взвешивания изделий после гальванопокрытия, общую величину ошибки определения массы гальванопокрытия в лигатурном весе вычислим

Фактическую пробу покрытия определяют на пластине-свидетеле. Достоверность определения фактической пробы покрытия обеспечивается выбором для каждого подвесного приспособления месторасположения пластин-свидетелей. Однако количественная оценка достоверности определения фактической пробы связана с большим числом экспериментальных работ и расходом драгоцен¬ных металлов, поэтому в данной работе рассматривалось только влияние погрешности химического анализа определения пробы покрытия пластин-свидетелей. В соответствии с ОСТ 25 592 абсолютная ошибка определения пробы покрытия составляет ±0,3%, т. е. на три порядка меньше ошибки определения массы покрытия, поэтому данной величиной можно пренебречь и принять величину общей погрешности определения расхода драгоценных металлов на гальванопокрытия изделий равной погрешности измерения массы гальванопокрытия.

Вторая по величине составляющая баланса — электролит и промывные воды, оказавшиеся в остатке на начало и конец отчетного периода, и корректировочный раствор, оказавшийся в остатке на начало и конец периода и израсходованный на корректировку ванн. Количество содержащихся в них драгоценных металлов находят, измерив объемы электролита, корректировочных растворов, промывных вод и определив фактическое содержание драгоценных металлов. Абсолютную погрешность для указанных составляющих баланса рассчитывают через квадраты относительных погрешностей измерения объема и определения содержания драгоценного металла

где d — количество ванн, содержащих драгоценный металл; V — объем ванн, л; δ_V — погрешность определения объема ванны в среднем 0,05 л; Y — концентрация драгоценного металла в ваннах, г/л; δ_Y — погрешность определения концентрации драгоценного металла в электролитах, промывных водах. Согласно ОСТ 25 961—81, δ_Y = ±0,025 г/л.

Величину расхода драгоценных металлов на отходы вычисляют, измерив массу слитков отходов, проведя пробоотбор и определив путем химического анализа содержание драгоценного металла в отобранных пробах. Абсолютную погрешность определения драгоценного металла, содержащегося в отходах, рассчитывают с помощью квадратов относительных погрешностей измерения массы слитка и определения содержания драгоценных металлов в отходах

где l — количество слитков отходов; М — масса слитка; П — содержание драгоценного металла в отходах; δ_M, δ_П — абсолютные погрешности соответственно взвешивания слитков отходов и их химического анализа.

Погрешность измерения массы серебряных анодов задается классом точности весоизмерительного инструмента и рассчитывается аналогично погрешности измерения массы гальванического покрытия

где z₁, z₁₀ — количество анодов, взвешенных до начала и после окончания отчетного периода на весах до 1 и 10 кг соответственно.

Величина расхода драгоценного металла на химический анализ в виде проб электролита, пластин-свидетелей для анализа на несколько порядков меньше других составляющих баланса, поэтому величиной абсолютной погрешности определения расхода драгоценного металла на химический анализ можно пренебречь.

На основе приведенных расчетов, используя данные бухгалтерского учета драгоценного металла за октябрь 1984 г. по участку золочения ЛПО «Русские самоцветы», проведены соответствующие расчеты абсолютной погрешности результата сведения баланса драгоценного металла. Результаты даны в табл. 2.

Таблица 2

Номенклатура составляющих баланса	Остаток		Приход	Расход
	на начало месяца	на конец месяца
Электролит и промывные воды	1134,2±9,5	1007,4±9,3	-	-
Соли драгоценного металла	6331,9	3450,0	10293,4	-
Гальванопокрытие изделий	-	-	-	13140±24
Пробы на анализ	-	-	-	8,7
Слитки отходов	-	-	-	145,7±0,1

Анализ результатов расчетов, представленных в табл. 2, позволяет сделать следующие выводы:

1. Наибольший вклад в абсолютную погрешность результата сведения баланса драгоценного металла по участку гальванопокрытий вносят измерения его расхода на гальванопокрытие изделий и его остатки в гальванических и промывных ваннах.

2. Существующая система учета драгоценного металла на участках гальванопокрытий не обладает достаточной достоверностью, поскольку результат сведения баланса драгоценного металла за отчетный период определяется с точностью ±300%.

В заключение приводится пример расчета.

Пример расчета к табл. 2.

Погрешность определения драгоценного металла в электролите и промывных водах:

Погрешность определения расхода драгоценного металла на гальванопокрытие изделий

Погрешность при определении фактических потерь

Технологические процессы нанесения гальванических покрытий из драгоценных металлов находят широкое применение во многих отраслях промышленности. Учет расходования драгоценных металлов организуется так же, как учет и контроль за использованием любых других материалов в производстве. Такой учет основывается на данных об отпуске в производство, которые корректируются балансовым методом на основании показателей об остатках на рабочих местах по периодическим инвентаризациям.

В ювелирной промышленности с начала 60-х годов внедрен более совершенный метод учета и контроля за расходованием драгоценных металлов, основанный на прямом измерении расхода драгоценных металлов на гальваническое покрытие изделии путем их взвешивания до и после нанесения покрытия. Внедрение этого метода позволило организовать объективный контроль за расходованием драгоценных металлов, хотя и привело к существенному усложнению технологических процессов нанесения гальванических покрытий драгоценными металлами.

По мере увеличения объемов производства ювелирной промышленности, перехода от мелкосерийного к серийному и массовому производствам, с увеличением объемов гальванических ванн, внедрением новых технологических процессов с холодными ваннами и покрытий из сплавов драгоценных металлов с недрагоценными металлами особое значение приобретает проблема повышения достоверности данного метода учета, поскольку погрешности измерения расхода драгоценных металлов оказались одного порядка с величиной технологических потерь.

Ранее выполненными работами [1] выявлены факторы, влияющие на достоверность учета драгоценных металлов. Установлено, что наибольший вклад в абсолютную погрешность результата сведения баланса драгоценных металлов вносят измерения расхода драгоценных металлов на гальванопокрытие собственно изделий (40 - 50%) и измерение остатков драгоценных металлов в гальванических и промывных ваннах при инвентаризации (50 - 60%). При корректировке электролитов солями драгоценных металлов (на холодных ваннах) к этим двум факторам добавляется третий — отклонение фактического содержания драгоценных металлов в солях от данных поставщика в пределах допустимой погрешности химического анализа.

В данной работе рассматриваются технические решения повышения достоверности учета по каждому из этих факторов.

Измерение расхода драгоценных металлов на гальванопокрытие собственно изделий в действующей системе учета производится взвешиванием изделий до и после гальванического покрытия, а проба покрытия определяется с помощью образцов-свидетелей. Поскольку и случайная, и систематическая ошибки при взвешивании непосредственно связаны как с погрешностью весов, так и с количеством взвешиваний, очевидно, что для их уменьшения взвешивание необходимо производить на весах с наименьшей погрешностью, а количество взвешиваемых загрузок сводить до минимума. Наиболее просто это требование можно реализовать, взвешивая изделия на весах с погрешностью 0,01 г. Так как предел взвешивания таких точных весов обычно невелик, то при расчете загрузочных ведомостей следует исходить из величины, близкой к пределу взвешивания, при этом и количество загрузок будет минимально возможным.

В реальных условиях к случайной ошибке взвешивания прибавляется систематическая ошибка, вызванная субъективным характером визуальной оценки показаний весов, последняя может по величине на порядок превышать случайную ошибку [1]. Полностью исключить систематическую ошибку можно, лишь применив электронные показывающие весы или весы с автоматической регистрацией данных.

Необходимое условие, исключающее неоправданные ошибки при взвешивании, — поступление на эту операцию полностью высушенных изделий. Чтобы убедиться, что изделие полностью высушено, его взвешивают до постоянной массы.

Определяя температуру и время сушки, следует исходить из гарантированного высушивания изделий, что обеспечит полную сохранность и достоверность учета.

Большинство изделий покрываются не чистыми драгоценными металлами, а их сплавами с недрагоценными (кобальтом, никелем, медью и т. д.). Как было указано выше, проба покрытия определяется с помощью помещенных в гальваническую ванну образцов-свидетелей. В связи с этим актуальность приобретает вопрос, насколько достоверно проба покрытия образца-свидетеля отражает истинную пробу покрытия изделий. Исследования, проведенные НИИчаспромом [2], показывают, что основными факторами, влияющими на достоверность пробы покрытия свидетеля, являются форма свидетеля и его месторасположение в конкретном контактном приспособлении. Например, отклонение пробы свидетелей в зависимости от их расположения для сплава золото-никель 940° достигает до 20 проб. Очевидно, что для уменьшения этого влияния необходимо экспериментальным путем подобрать место расположения, форму и материал для образца-свидетеля.

Остатки драгоценных металлов в гальванических и промывных ваннах при инвентаризации определяют, измерив объемы электролита и промывных вод с последующим анализом отобранных проб. Основные факторы, влияющие на достоверность этих измерений, следующие:

— отсутствие в электролитах, промывных водах осадков и взвесей;

— температура, при которой измеряется объем, проводится пробоотбор и химический анализ;

— точность метода измерения объема;

— методика пробоотбора.

Устранить в электролитах, промывных водах осадки и взвеси можно за счет фильтрации, которую проводят перед измерением объема (или одновременно с измерением) и пробоотбором.

Измерение объема электролита, пробоотбор и химический анализ должны производиться при одной и той же температуре. Проще всего проводить эти работы при комнатной температуре. В холодных ваннах с постоянной фильтрацией эти работы можно выполнять непосредственно после окончания рабочей смены, а в ваннах, фильтрация которых выполняется вручную, — на следующий день. В горячих ваннах, не подлежащих охлаждению, измерение объема электролита, пробоотбор и химический анализ должны проводиться при температуре, равной рабочей температуре ванны.

Объем электролита и промывных вод в ваннах на практике измеряется несколькими методами:

— мерным двухлитровым цилиндром;

— тарированным десятилитровым ведром;

— с помощью мерной линейки, жестко закрепленной на ванне и отградуированной для каждой конкретной ванны (или водомерного стекла).

Для оценки точности каждого из этих методов выполнены расчеты относительной погрешности определения объема с учетом реальных условий — ограниченного времени при инвентаризации, когда при использовании мерной посуды необходимо сделать от 20 до 150 наполнений агрессивной средой. Данные расчетов, представленные в таблице, изменяют традиционные представления о том, что при использовании более точной мерной посуды получаются более точные результаты. Например, для ванны объемом 200 л наименьшая относительная погрешность при определении объема с помощью линейки или водомерного стекла.

Данные таблицы позволяют выбрать для каждой конкретной ванны способ измерения объема электролита или промывных вод с минимальной погрешностью. В тех случаях, когда относительные погрешности соизмеримы, определение объема возможно любым из предложенных методов.

Достоверность данных химического анализа электролита в значительной мере обеспечивается правильностью отбора проб для анализа. Метод пробоотбора должен нивелировать градиенты концентрации по высоте и диаметру ванны. Предлагаемый метод обеспечивает более точное соответствие концентрации драгоценных металлов в отобранной пробе средней концентрации драгоценных металлов в ванне. Суть метода состоит в тщательном перемешивании электролита (например путем фильтрации) и отборе аликвот мерной трубкой до дна ванны по всей глубине электролита в трех точках поверхности электролита (по диагонали или диаметру ванны). Три аликвоты смешиваются и от объединенного раствора отбираются основная и контрольная пробы для проведения химического анализа.

Третий фактор, влияющий на достоверность учета драгоценных металлов в гальваническом производстве, связан с необходимостью проведения корректировки холодных ванн не растворами, а сухими солями. Для получения более точных данных, сохранности драгоценных металлов необходимо иметь сведения о фактическом содержании драгоценных металлов в солях, определяемые химической лабораторией предприятия. Несмотря на всю сложность реализации этого требования — извлечение соли из банки, ее взвешивание и последующее хранение, резко увеличивающееся количество химических анализов солей, — без его выполнения невозможно обеспечить достоверный учет драгоценных металлов.

Внедрение предлагаемых технических решений обеспечивает повышение качества учета золота и серебра при гальванопокрытии изделий и сохранность драгоценных металлов.