Удельный вес и способы его определения для золота

Удельный вес и особые свойства золота

Золото не единственный минерал желтого цвета, встречающийся в природе. Мало кто знает, как на глаз определить, что украшение сделано именно из сплава золота и что это не подделка. Физические характеристики золота и его основных сплавов пригодятся еще и в таком деле, как аффинаж золота из радиодеталей. Чтобы не перепутать его с другими металлами похожего цвета, необходимо знать плотность и удельный вес золота.

Физические характеристики

Золото — достаточно тяжелый металл, его плотность занимает седьмое место среди всех металлов таблицы Менделеева и составляет 19,32 г на кубический сантиметр. Удельный вес в различных системах единиц выражается по-разному. В системе СИ — это ньютон на метр в кубе, но чаще всего ювелиры пользуются внесистемной единицей — граммах на сантиметр в кубе. Это делается для удобства, так плотность будет равна удельному весу.

У золота такие физические свойства:

• высокая прочность;
• теплопроводность;
• электропроводность;
• пластичность;
• характерный блеск металла.

Особенностью золота является его инертность. Именно эта характеристика позволяет металлу носить статус благородного. Это дает возможность производства украшений из золота, ведь они не окисляются и долго сохраняют свой первоначальный вид. Для ювелирной промышленности существует только один недостаток золота — его мягкость. Этот недостаток обходят путем добавления других металлов в сплав — легирования, что меняет не только эту характеристику, но и другие: плотность, температуру плавления.

Исследование качества изделия при помощи специальных средств

Некоторые свойства разных марок золота представлены в таблице.

Проба	Марка	Цвет	Состав	Плотность г/см3	Т плав
Серебро (+- 0,5%)	Палладий	Никель	Цинк
375	ЗлСрМ 375-160	красный	16	11.54	880-900
ЗлСрПдМ	кремовый	10	3,5-4,1	11.56	860-975
375-100-38
585	ЗлНЦМ 585-125-60	белый	12,0-13,0	3,6-4,4	12.85	870-950
ЗлСрПд 585-225-160	белый	25.5	Ост.	14.76	1175-1220
ЗлСрМ 585-300	зеленый	30	13.92	835-880
ЗлСрМ 585-200	желтый	20	13.6	830-845
ЗлСрМ 585-80	красный	8	13.24	880-905
750	ЗлСрНЦ 750-125	белый	12.5	15.38	900-950
ЗлСрПд 750-100-150	15	Ост.	16.44	1250-1300
ЗлСр 750-250	зеленый	25	15.96	1040-1045
ЗлСрМ 750-150	желтый	15	15.45	885-900

Высокие характеристики электропроводности наряду с инертностью сделали золото еще и промышленным металлом. По распространению оно уступает серебру, но превосходит его по другому качеству: со временем серебро окисляется, а золото нет.

Удельный вес также играет роль при добыче золота и при получении из него сплавов. Качественные сплавы получаются только при сплавлении металлов с малой разницей в плотности. Металлы с большим весом, чем у золота, могут всплывать при переплавке и формировать неоднородную структуру.

Температура плавления золота — 1095 градусов. Кроме того, существует и скрытая температура плавления. Она измеряется в килокалориях и представляет собой энергию, которая необходима для разрушения кристаллической структуры, после того как металл нагрели до температуры плавления. Золото относится к диамагнетикам — металлам, которые не притягиваются к магниту.

999 проба золота

В середине ХХ века в США постановили хранить золотой резерв страны только в слитках. Вес слитка был установлен в размере 400 тройских унций. Сейчас масса слитка золота равна 11–13,3 кг. Одна унция составляет 31 грамм.

Еще в Средние века вес одной золотой монеты составлял 30 граммов, и оказалось, что такое измерение веса очень удобно для ювелиров. Оно используется и сейчас. Кроме того, на фондовом рынке металлов цена на золото устанавливается именно в долларах за унцию, а не за грамм. Так что масса золота в монете составляет одну унцию.

Как определить удельный вес в домашних условиях?

Для этого потребуются весы, точность которых около грамма. После взвешивания в стакан или в любую другую емкость, где есть отметины объема жидкости, опускаем изделие и смотрим, насколько изменился объем. Масса, деленная на этот показатель, и будет равна плотности металла, а соответственно, и удельному весу в единицах г/см?

Металлы с близкими значениями удельного веса

В природе существует несколько металлов, имеющих похожую с золотом плотность. Это уран и вольфрам. Уран не будут использовать для фальсификации золота по двум причинам: во-первых, он радиоактивен, а во-вторых, его достать не так-то просто. Вольфрам же подходит для этого гораздо больше. Но вольфрам также имеет отличия от золота в твердости и цвете, что не позволяет выдавать его за золото.

Фальшивомонетчики поступают иначе. Слитки из вольфрама покрываются сверху золотом. Но не только фальшивые слитки делаются таким образом. Используется он и для изготовления позолоченных украшений. Внешне такие изделия выглядят так же, как и настоящие, но имеют другие характеристики износостойкости и, соответственно, цену. Существуют и просто вольфрамовые изделия, они популярны среди молодежи.

Покрывают золотом и украшения из свинца, который имеет мягкую структуру. Бытует мнение, что свинец легко отличить по плотности или удельному весу, так как для золота этот показатель сильно отличается. Но это не так. Золото не используется для изготовления ювелирных изделий в чистом виде, только в сплавах.

В различных сплавах плотность изделия может варьироваться, поэтому одинаковые по величине изделия из свинца и золота 375 пробы могут и весить одинаково. Золото других проб имеет куда более высокую плотность, за исключением редко применяемого 333 и популярного на Западе 417. Распространенная у нас 585 проба имеет удельный вес 15-16 г на сантиметр в кубе, что тяжелее свинца значительно.

Плотность золота — очень важный показатель, который имеет значение при его добыче, в ювелирном производстве, аффинаже. Определение плотности может помочь отличить настоящее изделие от фальшивого, конечно, если на нем отсутствует проба, однако и пробу можно подделать. Важен этот показатель и при исследованиях, цель которых открыть новые цвета металла.

Очень часто можно встреть украшения с необычными его цветами, часто это бывают напыления, но особо ценятся сплавы, которые имеют редкий цвет. Получение таких сплавов осложнено именно разницей в температурах плавления и плотностях металлов, которые необходимо добавить к золоту для получения определенного цвета.

Каким удельным весом обладает золото

Золото – это достаточно тяжелый металл, который отличается высокой плотностью, равной 19,32 гсм3. По этому показателю, золото занимает среди всех металлов 7-ое место. В различных системах приняты разные единицы измерения: СИ = НМ3, МКСС = 1 кгм3, СГС = 1динсм3. Также удельный вес золота может быть выражен в граммах на см3 (внесистемная единица).

Удельный вес, выраженный в грсм3 равен плотности данного металла. Для золота, этот показатель составляет 19,3 грсм3. Объемный вес золота — это расчетная величина, отражающая плотность металла.

Весовые и качественные особенности золота

Золото обладает всеми свойствами, которые характерны для металлов:

• Электро- и теплопроводность;
• Высокая прочность;
• Пластичность.

Также золото обладает особым, металлическим блеском. Следует заметить, что каждая группа металлов имеет свой характерный металлический блеск. В целом, металлические элементы содержатся в 75% всех встречающихся в природе элементов, но далеко не все встречаются в природе в чистом виде. Из наиболее ценных и редких металлов можно отметить золото и платину. Оба металла характеризуются достаточно большим удельным весом (19,3 грсм3 и 21,45 грсм3 соответственно). Следует отметить, удельный вес тяжелых металлов, в том числе вольфрама и золота, практически одинаков. Благодаря этому свойству, добыча золота может вестись методом отмывки его от относительно легких частиц глины и песка, содержащихся в промываемой породе.

Вместе в тем, золото является очень мягким металлом, кроме того оно еще и очень тяжелое. Для того чтобы узнать, сколько весит один куб золота, можно воспользоваться специальной формулой или таблицей. Данный показатель составляет 19,320 кг. Твердость золота – 220-250 МПа (по Бринелю) или 2,5 (шкала Мооса).

Высокая стоимость золота обусловлена в первую очередь достаточно малым его содержанием в земной коре – 0,5 – 5 мгтонну. Объемный или удельный вес золота можно узнать по формуле – y=PV, где P-вес золота, а V-его объем.

Основные физико-механические свойства золота

Кроме удельного веса, важными характеристиками также являются физико-механические свойства золота.

Цвет. По этому показателю, из всех металлов, свой особый, характерный цвет, имеют только золото (желтый) и медь (розовато-красный). Что касается других металлов, то тут сложнее – к примеру, белый цвет характерен платине, серебру, алюминию, олову, магнию и кадмию. Кроме этого, некоторые металлы могут иметь разные оттенки – мышьяк (сероватый), свинец (синевато-белый). Многие металлы в измельченном виде могут иметь не характерные для них цвета, в частности красный или коричневый. К тому же, большинство металлов при длительном контакте с воздухом окисляется и в результате они темнеют.

Удельный вес играет важную роль не только при добыче золота, но и для получения различных сплавов. Для того, чтобы они были однородными и качественными, необходимо подбирать металлы с небольшой разницей по удельному весу. В противном случае, если разница будет весьма существенной, при сплавлении металл, имеющий меньший объемный вес чем у золота, может всплывать.

Золото переходит в жидкое состояние из твердого при 1095 градусах Цельсия.

Удельная теплоемкость. Обозначает то количество тепла, которое необходимо для повышения на 1 градус Цельсия 1 килограмма золота – измеряется в килокалориях и обозначается буквой С.

Теплопроводность. Это свойство металла проводить тепло, характеризуется коэффициентом теплопроводности.

Скрытная температура плавления. Металл необходимо нагреть до температуры плавления и поддерживать, пока будет идти разрушение кристаллической структуры – до тех пор, пока золото полностью не перейдет в жидкое состояние. Эта дополнительная энергия и называется скрытой теплотой плавления и измеряется в килокалориях.

Электрическое сопротивление – измеряется в Омах.

Коэффициент линейного расширения (тепловой или термический). Указывает на способность металла увеличивать свои размеры в длину (при нагревании).

Магнитные свойства. Все металлы подразделяются на: паромагнитные, диамагнитные и феромангитные. При внесение в магнитное поле, материалы диамагнитной группы не притягиваются к магниту. Золото как раз относится к диамагнитным металлам.

Получение золота и его применение

Золото добывают из рассыпных месторождений и руды. Просеивание является одним из самых древних способов добычи и основано на существенной разнице удельного веса золота и пустой породы. Минусом данного метода являются довольно большие потери драгоценного металла при обработке.

Амальмагация. Также довольно древний способ, который был известен еще в первом веке до нашей эры, но широко стал применяться только с 16 века на территории Америки. С 90-ых годов 19 века во многих странах – Австралии, Африке, Америке и других стали использовать цианирование. Золотоносную породу изначально измельчали дроблением и обогащали специальной “химией”, после чего, из искусственно образованного концентрата извлекают золото. Для этого используют раствор цианида натрия или калия. В растворе цианида золото осаждают цинком. Для аффинажа, очистки данного драгоценного металла применяют метод Вольвилла, который впервые был использован в 1896 году.

Золото с давних времен выполняло функцию денег. В ювелирной сфере, этот драгоценный металл используют в виде сплавов, благодаря чему повышается твердость и прочность металла, снижается его себестоимость. Содержание золота в таких сплавах принято выражать пробой, которая указывает процентное содержание чистого металла. Соединения золота нашли широкое применение в фототехнике, электротехнике и многих других сферах.

С древнейших времен, золото применялось в искусстве – украшения, золочение утвари и прочее. Это обусловлено его уникальными свойствами: способности тянуться, ковкости, мягкости, что позволяет использовать его для создания всевозможных декоративных элементов, вплоть до тончайшей филиграни.

Одной из важнейших функций этого драгоценного металла является его экономическое значение. Вот уже на протяжении достаточно длительного времени, золото выполняет функцию всеобщего эквивалента ценности вещей или услуг.

Интересен тот факт, что в середине 1943 года в США был подписан закон о золотом резерве. В нем сказано то, что данный драгоценный металл обязательно должен храниться исключительно в слитках. Они же и постановил, сколько весит (по стандарту) банковский слиток, содержащий золото. Стандартный вес был установлен в размере 400 тройских унций, правда для коммерческих потребностей на территории Соединенных Штатов Америки разрешается применять слитки разного веса.

Стандартная масса одного слитка золота равна 11 – 13,3 килограммам, что существенно тяжелей ведра, которое заполненного водой.

Одна тройская унция золота представляет собой 31 грамм чистого золота. Если же быть максимально точным, 1 тройская унция золота ровна 31.1034768 граммам.

В средневековье, множество золотых монет того времени в большинстве случаев имели вес порядка 30 грамм. Исторически сложилось, что 1 тройская унция имеет схожий вес и данная мера до сих пор используется в банках, производстве монет и украшений.

Плотность золота: определение пробы на основе плотности

Плотность золота — одна из уникальных физических характеристик этого металла. Поскольку он мягкий, для использования на практике к нему добавляют другие металлы для улучшения технологичных свойств.

В ювелирном деле, как мы знаем, используются сплавы драгметалпов в разных пропорциях. Содержание чистого благородного металла в сплаве измеряется в тысячных частях: 585-я проба — это сплав с содержанием чистого золота 585 частей из 1000. Соответствующий показатель проставляется на изделии. Соответственно, с добавлением других металлов плотность золота, то есть его сплава, меняется. На основе этого показателя в местах приема золотых изделий определяют их подлинность и соответствие заявленной пробе.

Характеристики золота

Драгоценное золото — это тяжёлый металл. Его плотность в чистом виде составляет 19 621 кг/м³. Чтобы воспринимать сухой факт как можно ярче, представьте небольшой шарик из чистого металла с диаметром 46 мм. Его масса будет равна 1 килограмму.

Высокая плотность золота используется и в его добыче: именно благодаря ей самородки и песок можно отсеять от пород промывкой.

Плотность золота в чистом виде (том, которое принято считать 999,99-й пробой) 19,3 г/см 3 . Самородное, оно имеет нескольку меньшую плотность: 18-18,5 г/см 3 . В сплавах разных проб этот показатель свой. О них мы расскажем далее.

Плотность сплавов золота

Как мы знаем еще из школьного курса, плотность материала — физическое свойство, определяемое как масса взятой единицы объема. Измеряется она через соотношение массы тела и его величины.

Для получения пригодных к использованию в ювелирном производстве сплавов золото смешивают с медью, серебром, никелем, платиной, палладием и прочими металлами, как благородными так и нет. Перейдем же к данным о плотности сплавов золота разной пробы.

Самая популярная, доступная по цене и отлично подходящая для работы с ней, — 585-я проба. Плотность золота 585-й пробы — 12,5-14 г/см 3 . Эти же рамки определяются и 583-ю пробу (советского образца).

Для монетных проб, 900-й и 917-й, показатели равны, соответственно, 17,10-17,24 г/см 3 и 17,34-17,83 г/см 3 .

Так же часто встречающаяся проба в ювелирных изделиях 750-я имеет плотность 14,5-17,5 г/см 3 .

Плотность низкопробного золота, 375-й пробы, — 11,54-11,56 г/см 3 .

И, наконец, вспомним о другом благородном металле — серебре. Оно значительно легче золота, и плотность серебряных сплавов также ниже.

Так, плотность самого распространенного в изделиях сплава 925-й пробы составляет 10,36 г/см 3 . Второго по используемости, 875-й пробы, — 10,28 г/см 3 .

Плотность золота и серебра — важный показатель, который помогает определить содержание в сплаве чистого благородного металла с помощью разных методов. Об одном из них, доступном, мы поговорим далее.

Гидростатический метод: определяем пробу драгоценного сплава

В учреждениях, специализирующихся на приеме золотых изделий, применяется множество различных способов определения и подтверждения пробы принесенного золота. На основе знания о том, что золото — металл тяжелый с большой плотностью, был введен в использование гидростатический метод.

Он основан на определении разницы в весе при измерении показателей на открытом воздухе, в обычных условиях, и в жидкости с наверняка известной плотностью.

Оговоримся сразу: такой метод проверки золота подходит лишь для целостных изделий, без камней и прочих вставок из других материалов. Также невозможно получить адекватные данные об изделиях полых, состоящих из многих подвижных деталей.

Для проведения гидростатического взвешивания золотого изделия понадобятся ювелирные весы, мерный стакан (или любой другой прозрачный), леска или тонкая нитка. В качестве жидкости с известной плотностью обычно используется дистиллированная вода. Сначала золотое изделие взвешивается обычным методом, данные фиксируются. Затем на весы ставится стакан с водой, наполненный более чем наполовину, показания весов обнуляются (на весах должна быть функция обнуления веса тары). Наше золотое изделие, подвешенное на леске, опускается в воду полностью, при этом не касаясь дна и стенок стакана. Данные весов также фиксируются.

Для анализа плотности лучше использовать гидростатический калькулятор, поскольку просчет вручную займет гораздо больше времени и не настолько точен.

Выводы

Итак, в нашей статье мы рассмотрели плотность золота — драгоценного металла, с которым каждый из нас в жизни сталкивался и еще столкнется. Резюмировать приведенные данные можно следующим образом: плотность самой популярной пробы золота, 585-й, составляет 12,5-14 г/см 3 , у других сплавов — меньшая или большая соответственно.

По плотности золотого сплава можно определить пробу, что является показателем содержания чистого золота в сплаве. Эти методы используются в учреждениях, занимающихся приемом золота.

Надеемся, наша статья была познавательной и подарила вам несколько увлекательных минут. Пусть в вашей шкатулке будет только настоящее высокопробное золото!

Плотность золота, его удельный вес и проба

Золото — металл, знакомый каждому. Ювелирные изделия из драгоценного металла популярны, особенно среди женщин. Золото — один из наиболее дорогих металлов в мире и входит в тройку лидеров по стоимости за 1 грамм. На изделиях можно увидеть разные цифры. Они означают пробу металла. Имея определенные знания, можно определить и плотность золота.

Единицы измерения

В периодической таблице химических элементов Д. Менделеева этот благородный металл, как элемент, занимает 11 место. Измерения удельного веса золота происходит различными способами:

• килограммы на метр кубический (в сокращении кг/м3);
• граммы на сантиметр кубический (в сокращении г/см3);
• дина на сантиметр кубический (в сокращении дин/см3).

Масса и плотность взаимосвязаны между собой. При условии, что масса драгметалла обозначена в граммах на кубический метр, эти же данные будут являться одновременно аналогом плотности металла. Именно поэтому, зная плотность золота и серебра, можно определить массу драгметалла.

Рассчитать удельный вес элемента можно, используя специальную формулу. Выглядит она так: Y (удельный вес элемента) = P (реальный вес)/ V (плотность).

Расчёт при помощи этой формулы применяется исключительно для изделий из золота. При вычислении массы остальных элементов вероятно наличие большой погрешности.

Золото — один из самых тяжёлых металлов. Он занимает седьмое место среди других металлов. Плотность драгметалла жёлтого цвета составляет 19,32 г на кубический сантиметр. Для наглядности небольшой шарик из чистого благородного металла диаметром всего 4,6 см имеет вес в 1 кг.

Благодаря высокой плотности жёлтого драгметалла, его добыча становится нетрудной. В процессе промывки породы отсеиваются от самородков и золотого песка.

Несмотря на значительную тяжесть, золото в чистом виде используется очень редко. Связано это с тем, что жёлтый металл очень мягкий. Изделия из него легко гнутся, ломаются, деформируются и не имеют достаточной прочности. Именно поэтому в сплав добавляются другие металлы, способствующие увеличению его твёрдости. Чаще всего используют палладий, серебро, медь, платина, никель и другие элементы, необязательно входящие в список благородных. Конечная масса изделия напрямую зависит от того, какие металлы и в каком количестве входят в состав сплава. А вот показатель плотности останется неизменным.

Характеристики отдельных сплавов

Под плотностью какого-либо материала понимается физическое свойство, которое обуславливается массой определённой единицы объема. Измерение параметра определяется соотношением массы и величины тела.

Сплав золота с другими металлами обозначают пробой, которую наносят непосредственно на изделие.

Редкие пробы

Самая высокая и редчайшая проба — 999. На ювелирных изделиях её не встретить. Так обозначают чистый драгметалл, не использующийся для производства. Плотность золота 999 пробы составляет 19,3 грамма на сантиметр кубический.

Чуть больше 96% золота в чистом виде содержится в изделиях с маркировкой 958. Однако они крайне редки, в силу непрочности металла и невозможности его отполировать. Плотность этого материала 18,3 г/см3.

900 и 917 пробы в России встречаются редко. Ювелирные высокопробные изделия изготавливают только под заказ. Ранее из золотого металла высшей пробы чеканили монеты, поэтому пробы носят название монетных. Состав золота в них 90%. В сплав входят серебро и медь в установленных пропорциях. Показатели плотности для подобных сплавов варьируются от 17,3 до 17,9 граммов на кубический сантиметр.

75,5% драгметалла содержится в изделиях 750 пробы. Дополнительно в сплав вводятся палладий, медь, платина, серебро, никель. Довольно прочный металл, поддающийся обработке, полировке и имеющий хорошие характеристики прочности. Плотность золота 750 пробы варьируется от 14,4 до 17,4 грамм на кубический сантиметр.

Наиболее популярные

585 проба (583 в Советском союзе) содержит более 58% чистого жёлтого металла. В качестве основных компонентов сплава выступают серебро, никель, палладий и медь. Это наиболее популярный в ювелирном деле сплав. Он отличается прочностью, твёрдостью, отлично поддаётся обработке. Большинство украшений сделано именно из сплава 585 пробы. Плотность его в среднем составляет 13 г/см3.

Изделия с маркировкой 500 в составе имеют 50,5% золота. Остальные 49,5% составляют медь и серебро, причём не в равных пропорциях, поэтому цвет изделия напрямую зависит от количества серебра в сплаве. Плотность сплава равна 12,3 г на сантиметр кубический.

375 проба считается наиболее дешёвой. В её составе 38% чистого жёлтого драгметалла, остальное место занимают медь и серебро. Низкопробное золото имеет склонность к ухудшению внешнего вида под действием кислорода, оно со временем тускнеет. Плотность сплава составляет 11,5 г/см3.

В сплаве, как правило, присутствуют только элементы, имеющие близкий удельный вес и плотность с золотом. Однако существует опасность вместо золотого украшения получить подделку. Чаще всего под жёлтый драгоценный металл маскируют вольфрам. Он имеет похожие показатели и внешний вид. Отличить подделку от оригинала крайне сложно.

Определение веса в каратах

Британские караты — традиционная величина, с помощью которой измеряется показатель чистоты золота и его масса в изделии. Наименьшим значением является 8 карат (К). Удельный вес золота 999 пробы составляет 24 карата. Если в сплав для изменения характеристик металла добавляются другие элементы, то каратность падает. 18-ти каратный драгметалл имеет в составе 6 частей примесей и 18 — чистого золота.

Например, высокопробное золото 917 пробы имеет массу в 22 карата. А столь популярный сплав 585 пробы — всего 14 карат.

Гидростатический метод анализа

При приеме изделий из золота в специальных учреждениях их проверяют на соответствие с указанной пробой. Существует немало методов, среди которых распространен гидростатический способ, позволяющий выявить точное количество драгметалла в изделии, основываясь на тяжести элемента.

Изделие из драгметалла взвешивают на открытом воздухе, а затем измерения производятся в специальной жидкости с известной плотностью. Расчет делается из разницы показателей.

Для подобного исследования изделия необходимы:

• прозрачный стакан (желательно мерный);
• ювелирные весы;
• тонкая нить или леска;
• дистиллированная вода (плотность которой известна).

Изделие из золота взвешивается в обычных условиях на весах. Показатели фиксируются. Далее на весы ставят стакан, наполненный до середины дистиллированной водой, и сводят показания весов до нуля (специальной кнопкой обнуления). Изделие из золота крепят к нити и погружают его в центр жидкости так, чтобы оно не касалось стенок и не опустилось на дно. Полученный результат на весах также фиксируется.

Расчёт массы чистого золота в изделии делают путём вычисления разницы показателей на специальном гидравлическом калькуляторе. Допустимо рассчитать величину и без него, однако, расчёт в этом случае займёт большее количество времени и будет иметь погрешность.

Определение пробы золота таким методом осуществляют только для цельных изделий, неимеющих вставок из иных металлов. Если в изделии есть камни или множество подвижных полых деталей, то данные будут заведомо неверными.

Плотность чистого золота в ювелирных изделиях — основа ценообразования украшений. Знание, какое количество чистого драгметалла находится в конкретном изделии, поможет избежать переплаты за украшение, а также снизит риски приобретения подделки.

Удельный вес и способы его определения для золота

Читайте в этой статье:

Золото — 11-й элемент периодической таблицы Д. И. Менделеева. Удельный вес золота выражается в граммах на кубический сантиметр (г/см3), килограммах на кубический метр (кг/м3) и динах на кубический сантиметр (дин/см3). При этом дина является единицей силы в системе единиц, что позволяет говорить о различных способах измерения веса металла.

Вес куба разных металлов

Плотность и масса

Масса напрямую связана с плотностью. В случае если речь идет о массе элемента, выраженной в г/см3, то следует рассматривать ее как величину, аналогичную плотности. Плотность золота составляет 19,3 г/см3, соответственно, масса равняется обозначенной величине. Таким образом, зная плотность, легко определить массу.

Для расчета удельного веса используют формулу, применить которую можно, зная плотность конкретного элемента. Упомянутая формула для расчета веса представляет собой зависимость между массой и плотностью.

Выглядит она следующим образом:

Y=P/V, при этом Р — реальный вес элемента, а V — плотность.

Формула используется исключительно применительно к золотым изделиям. Для расчета массы других элементов она может оказаться неверной.

Золото является тяжелым металлом, 1 см3 его весит 19,32 килограмма. Металл находится на седьмом месте по тяжести и плотности. Масса его никак не связана с твердостью. Несмотря на внешнюю прочность, изделия из него мягкие. В чистом виде они могут деформироваться, отличаются хрупкостью.

Чтобы украшение приобрело прочность и не сломалось в процессе использования, в ходе плавки добавляют некоторое количество других элементов. Чаще всего для этих целей используют медь, но могут применять серебро, никель и иные металлы. В зависимости от количества примесей в сплаве масса его будет меняться, плотность же останется на том же уровне. Добавление в сплав примесей уменьшает ценность изделия, что отражается при помощи пробы.

Информация об удельном весе позволяет организовать добычу с меньшими затратами сил и энергии, а также использовать элемент в сплавах. Знание о том, что плотность элемента несколько больше плотности других металлов, позволяет выделять его частички из руды.

Так, в процессе амальгальмирования, позволяющего отделить элемент от примесей, используются многие его характеристики, в том числе масса и плотность. Тяжелый металл обволакивается частичками ртути и удерживается ею, остатки же пустой руды без труда удаляются. Данная информация оказывается полезной также и при использовании других способов добычи.

В процессе плавки элемент испаряется. Пытаясь создать сплав, следует учитывать его массу и плотность. Плотность расплавленного элемента уменьшается и составляет всего 17 г/см3. При этом в силу упомянутого испарения, начинающегося еще до достижения температуры плавления, масса и объем уменьшаются. Подобное объясняет изменение в массе изделия после пайки.

Для образования прочного сплава подбираются элементы, чей удельный вес практически идентичен. Если данная особенность не учитывается, оно может расплавиться и испариться, а более легкий металл — всплыть. В связи с этим рассматриваемый элемент чаще всего смешивается с вольфрамом, чья плотность составляет 19,25 г/см3.

Именно вольфрам чаще всего используется для изготовления подделок. Сделать и реализовать подделку из вольфрама достаточно просто. Он не только идентичен по плотности и весу, но также легко маскируется под настоящее золото. Для определения подлинности потребуется специальное оборудование. Визуальный осмотр и обычные способы проверки наверняка ничего не покажут.

Характеристики металлов

Близкую плотность имеют осмий, иридий, рений, нептуний, платина и плутоний. Ввиду их редкости и дороговизны для изготовления подделок они не используются. Некоторые из них к тому же еще и опасны для здоровья.

Каратная весовая система

В ювелирном деле используется такой термин, как каратаж. Он позволяет определить массу, не прибегая к точным математическим расчетам и исследованиям. Наименьшая допустимая масса равняется восьми каратам. Вес чистого металла 999 пробы составляет 24 карата, что позволяет говорить о наличии в изделии 24 долей чистого элемента.

Количество карат указывается при маркировке изделия. Масса украшения 585 пробы составляет 14 каратов, а 917 пробы — 22. Некоторые пробы имеют одинаковое количество каратов.

Для упрощения определения количества созданы специальные таблицы, в которых для каждой пробы указывается не только ее каратное обозначение, но и чистота золота в сплаве. Каратная система веса позволяет определить массу в отдельных драгоценных изделиях. Она чрезвычайно удобна, поскольку позволяет узнать количество золота, не используя специальных весов.

Для определения массы слитков пользуются несколько иными характеристиками. Оптимально допустимый вес одного банковского слитка равняется 400 тройским унциям, или 12,4 килограмма. Тройская унция является не единственной единицей измерения массы, ее используют лишь применительно к 90 % случаев, когда это необходимо.

В США допускается использование различных по весу слитков, но при этом одна тройская унция все равно приравнивается к 31 грамму. Реальный вес одного банковского слитка колеблется между 11 и 13,3 килограмма. Указанный вес является стандартным, ни один слиток не может иметь большую либо меньшую массу. Исключением являются специальные мерные слитки, весом от 0,5 до одного килограмма. Такие слитки используются в качестве товара либо как еще одно средство оплаты за совершаемые покупки.

Благодаря достаточно хорошо продуманной системе подделать слиток практически невозможно, и все же вес его важно знать как покупателю, так и продавцу.

Определить вес слитка можно по количеству вытесненной им воды. Для этого достаточно опустить его в емкость, наполненную водой, количество которой известно заранее.

Стоит отметить, что массовая доля драгоценного элемента в слитке либо украшении оказывает существенное влияние на его стоимость. Умение определять ее количество позволяет избежать обмана при покупке, а также правильно подбирать дополнительные компоненты в процессе плавления.