Золото один из самых желанных драгоценных металлов на Земле. Используется не только в производстве украшений, но и в различных областях науки, при производстве техники, различного оборудования. Золото в чистом виде применяется редко, так как это мягкий, пластичный материал. Обычно его смешивают с другими металлами и получают сплавы.
В ювелирных украшениях качество оценивают по содержанию золота в изделии. Для этого применяют пробу в виде клейма. Проба 999 — означает практически чистое золото, без примесей.
На золотых украшениях по большей части встречаются пробы — 585 и 583 пробы. 585 проба означает, что в изделии 58,5% золота и 41,5% примесь других металлов. Обман в производстве золотых украшений заключается в указании, например 585 пробы, а по существу золота будет в разы меньше. Встречаются и полные подделки, когда в изделии вообще нет ни процента золота. Как же определить, золото перед вами или нет?
Закон Архимеда
Именно этот физический закон положен в основу гидростатического взвешивания. Традиционно его открытие приписывается греческому философу Архимеду, который смог определить подделку золотой короны, не разрушая ее и не проводя какой-либо химический анализ.
Как определить пробу Золота в домашних условиях Метод Гидростатическое взвешивание
Вам будет интересно:Сервировка — это праздничное украшение стола и блюд: особенности и правила
Можно следующим образом сформулировать закон Архимеда: погруженное в жидкость тело вытесняет ее, причем вес вытесненной жидкости равен действующей на тело вертикально вверх выталкивающей силе.
Многие замечали, что в воде гораздо легче держать какой-либо тяжелый предмет, чем на воздухе. Этот факт является демонстрацией действия выталкивающей силы, которая также называется архимедовой. То есть в жидкостях кажущийся вес тел меньше их реального веса на воздухе.
Пробы золота: понятие, системы измерения и формулы пересчета
Почему не используют чистое золото
Благородный желтый металл был одним из первых, которые обнаружил человек. Именно из него изготавливались первые изделия. В чистом виде золото мягкое и имеет желтый цвет. В сочетании с примесью меди оно часто приобретает красноватый оттенок, а в тонких пленках просвечивает зеленым. Само по себе золото очень тягучее и ковкое.
Так, если взять слиток, по размерам равный копеечной монете, и попытаться его расплющить, то получится лист с диаметром около одного метра. А если взять грамм золота и вытянуть с него проволоку, то ее длина будет три километра. Поэтому для того чтобы улучшить его эксплуатационные и производственные качества, производители используют различные добавки (лигатуры).
Если бы этого не делали, драгоценности быстро бы стирались, легко царапались и рвались. Пробы золота и цвет украшения позволяют определить, сколько граммов желтого металла содержится в отдельно взятом ювелирном изделии и что входит в состав примесей. К примеру, желтый оттенок говорит о том, что в качестве примесей были использованы медь и серебро, белый – палладий с цинком и медью или никель, красный – просто медь, а зеленый – цинк с серебром и медью.
Какие бывают пробы золота
Каратная система проб
В отличие от единицы массы драгоценный камней, где карат равен 0,2 грамма, здесь карат соответствует 9,7 грамма и это обстоятельство нередко сбивает с толку. У этой системы германские корни, и она используется только для золотых сплавов. В ней проба означает весовую долю золота в двадцати четырех весовых единицах конкретного изделия.
Наименее низкая проба равна 9 каратам, а наивысшая – 24. Для того чтобы перевести караты в метрическую систему, нужно умножить число на 1000 и разделить на 24. Например, 14 карат — это 14 х 1000 / 24 = 585-я проба. Существует и обратная формула. Для того чтобы узнать эквивалент метрической системы, нужно умножить число на 24 и разделить на 1000.
К примеру, давайте посчитаем, чему соответствует 750-я проба белого золота (в принципе, цвет здесь значения не имеет): 750 х 24 / 1000 = 18 карат. Надеемся, теперь у вас не будет никаких сложностей при определении качества в выборе украшений.
Гидростатическое давление и архимедова сила
Причиной появления выталкивающей силы, действующей на помещенное в жидкость абсолютно любое твердое тело, является гидростатическое давление. Оно вычисляется по формуле:
Где h и ρl — глубина и плотность жидкости соответственно.
Когда тело погружают в жидкость, то отмеченное давление действует на него со всех сторон. Суммарное давление на боковую поверхность оказывается равным нулю, а вот давления, приложенные к нижней и верхней поверхностям, будут отличаться, поскольку эти поверхности находятся на разной глубине. Такая разница приводит к появлению выталкивающей силы.
Согласно закону Архимеда погруженное тело в жидкость вытесняет вес последней, который равен выталкивающей силе. Тогда можно записать формулу для этой силы:
Символом Vl обозначен объем жидкости, вытесненной телом. Очевидно, что он будет равен объему тела, если последнее в жидкость погружено полностью.
Сила Архимеда FA зависит только от двух величин (ρl и Vl ). Она не зависит от формы тела или от его плотности.
Как проверяют золото в ломбарде
Скупщики золота, проверяют золотые украшения кислотами. Сначала проводят золотом по пробирному камню (кремниевый сланец), и в зависимости от пробы на изделии, применяют определенную кислоту. На камне остается чуточку металла, на него и капают каплю кислоты. Подделка испарится под действием кислоты, а следы от настоящего золота останутся на месте.
Первое, что делают в ломбарде — осматривают пробу. Она должна быть четкая по всем углам, и иметь клеймо завода изготовителя. Потом специалист прикладывает украшение к магниту. Это такой быстрый метод исключить грубую подделку. Золото не магнитится, а если другой металл покрыли позолотой, то он притянется к магниту.
Ну а потом уже специалист использует химию, для определения качества изделия.
Что собой представляют гидростатические весы?
В конце XVI века их изобрел Галилей. Схематическое изображение весов показано на рисунке ниже.
По сути, это обычные весы, принцип работы которых основан на равновесии двух рычагов одинаковой длины. На концах каждого рычага имеется чашечка, где можно размещать грузы известной массы. Снизу одной из чашечек прикреплен крючок. Он применяется для подвешивания грузов. В комплекте с весами также идет стеклянный стакан или цилиндр.
На рисунке буквами A и B отмечены два металлических цилиндра равного объема. Один из них (A) является полым, другой (B) — сплошным. Эти цилиндры используют для демонстрации закона Архимеда.
Описанные весы используют для определения плотности неизвестных твердых тел и жидкостей.
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/см3, 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!
Метод гидростатического взвешивания
Принцип работы весов предельно прост. Опишем его.
Предположим, что нам необходимо определить плотность некоторого неизвестного твердого тела, имеющего произвольную форму. Для этого тело подвешивают к крючку левой чаши весов и измеряют его массу. Затем в стакан наливают воду и, помещая стакан под подвешенным грузом, погружают его в воду. На тело начинает действовать архимедова сила, направленная вверх.
Она приводит к нарушению установленного ранее равновесия весов. Для восстановления этого равновесия необходимо снять некоторое число гирь со второй чаши.
Зная массу измеряемого тела в воздухе и в воде, а также зная плотность последней, можно вычислить плотность тела.
Гидростатическое взвешивание позволяет также определить плотность неизвестной жидкости. Для этого необходимо произвольный груз, прицепленный к крючку, взвесить в неизвестной жидкости, а затем в жидкости, плотность которой точно определена. Измеренных данных достаточно, чтобы определить плотность неизвестной жидкости. Запишем соответствующую формулу:
ρl2 = ρl1 * m2 / m1
Здесь ρl1 — плотность известной жидкости, m1 — измеренная масса тела в ней, m2 — масса тела в неизвестной жидкости, плотность которой (ρl2) необходимо определить.
Проверка драгоценного металла на подлинность
Перед тем как узнать, какая проба на украшении, целесообразно выяснить из золота ли изделие вообще. Если же оно окажется всего лишь позолоченным, то нет смысла тратить время и определять пробу отсутствующего ценного металла.
Наиболее просто выявить золото можно при помощи его магнитных свойств. Данный металл практически не реагирует при приближении к нему магнита. Логично предположить: если проверяемое украшение притягивается к магниту, то оно является не более чем подделкой с позолотой. Хотя в самых редких случаях изделие может состоять и из золота, но наименьшей пробы. Тем не менее платить за него, как за золотое, не имеет смысла.
Однако есть и другие металлы, которые не магнитятся, например, медь или алюминий, что является недостатком для проверки магнитом.
Есть еще один простой способ выявления золота. Для этого понадобится обыкновенный уксус. Если изделие поместить на некоторое время в раствор из уксуса, и при этом не будут происходить специфические реакции и не произойдет изменений в цвете, то это золото подлинное. Если же проверка велась позолоченной подделки — она бы, как минимум, потемнела.
Подобный метод можно использовать и с применением йода. Поверхность изделия придется немного расцарапать наждачной бумагой с мелкой зернистостью. Далее на это место нанести йод при помощи ватной палочки. Если обработанная часть потемнеет — перед вами золото, так как остальные металлы никак не отреагируют на йод. Но данный способ имеет явный недостаток — пятно от йода очень некрасивое, и удалить его вряд ли получится легко и просто.
Есть люди, которые умеют определять золото на слух. Но немногие на это способны, так как это на самом деле очень сложно. Удается это индивидуумам с музыкальным слухом, и соответственно, в полной тишине. Как же распознать этот драгоценный металл подобным образом? Нужно просто уронить его с небольшой высоты на ровную и твердую поверхность.
Золото — звонкий метал, и при падении оно издаст красивый звонкий звук, наподобие хрустальной вибрации. Если же в изделии преобладают другие металлы, то звук окажется приглушенным, он будет даже резать слух.
Еще одним простым способом для выявления золота дома является проверка с помощью хлеба. Для этого изделие нужно поместить в мякоть хлеба, только свежего. Хлеб нужно сохранять в прохладном и темном месте. По истечении нескольких дней достать и разломать уже черствую буханку. Если на изделии появились зеленые следы от окисления — значит, оно изготовлено не из дорогого металла или с большими примесями других элементов.
Источник: goserv.ru
Простой экспрессный низкобюджетный способ определения пробы шлихового золота для минимизации «аффинажной разницы» при разработке россыпных месторождений золота
Предприятия, ведущие разработку россыпных месторождений золота, нередко сталкиваются с проблемой так называемой «аффинажной разницы» — несоответствием между собственными данными о пробе (содержании) золота в шлиховом сырье, отправляемом на аффинаж, и результатами аналитического определения того же параметра аффинажным заводом. Последние, собственно, и являются основанием для расчета между поставщиком и заводом.
Между тем, в особенности в условиях кредитного финансирования, только достоверное знание содержания золота в каждой партии шлихового золота, отправляемого на аффинажный завод, позволяет с приемлемой точностью планировать показатели производственно-хозяйственной деятельности предприятия, в том числе финансовые потоки.
Поскольку аффинажный завод — специализированное предприятие, обладающее соответствующей аналитической базой и апробированной методикой пробоотбора, заключающейся, как правило, в трехкратном пересечении струи разливаемого металла при приемной плавке с целью обеспечения представительности аналитической пробы, мы не будем ставить под сомнения результаты аффинажного завода. Хотя процедура арбитражного анализа контрольной пробы и предусмотрена стандартной формой договора с аффинажным заводом, наш опыт показывает, что основная причина «аффинажной разницы» кроется в недостаточном знании поставщиком своего сырья.
Из собственного опыта:
Месторождение 1 — небольшая аллювиальная верхнечетвертичная россыпь золота ближнего сноса. Медианный размер золотин — 0,65 мм.
В ходе разведки (1984–85 гг.) было выполнено 49(!) определений пробы золота по объединенным навескам, наработанным из валовых проб шурфов, относительно равномерно характеризующих всю площадь месторождения. Проба золота по отдельным определениям колеблется от 742 до 873 (здесь и далее проба в мг х.ч. металла на грамм шлихового сырья) при среднем арифметическом значении 813. Метод анализа и масса аналитических навесок в отчете не приведены.
В начале отработки россыпи (2019 г.) выполнено два аналитических определения пробы золота по двум граммовым навескам из лунковых проб, отобранных в средней части россыпи при эксплуатационном опробовании полигонов. Определения выполнены в сертифицированной лаборатории гравиметрическим методом (ОМ 117-2-21-91). Получены значения 862,4 и 881,8. Параллельное определение пробы золота тех же навесок в той же лаборатории рентгенофлуоресцентным методом (анализатор ПРИЗМА М(Au), МКХА ФР.1.31.2007.04218) показало близкие цифры — 867,3 и 886,7 соответственно.
Следует отметить, что при просмотре золота месторождения под бинокуляром во всех классах крупности отчетливо выделяется два типа золота: ярко-желтое весьма высокопробное (преобладает); светлое зеленовато-желтое низкопробное, присутствующее в подчиненном количестве (10–25%). Количественные соотношения этих двух типов золота в отдельных участках россыпи (объективный фактор) и аналитических навесках массой 0,5–1,0 г (а вот тут уже значима случайная составляющая, тем большая, чем крупнее золото месторождения) и определяют результат анализа, если абстрагироваться от точности метода и возможных аналитических ошибок.
Вообще, накопленная за последние 40 лет статистика микрорентгеноспектральных (точечных микрозондовых) анализов золотин свидетельствует, что в любой россыпи (равно и в коренном месторождении), а зачастую и в отдельных золотинах всегда присутствует золото разной пробы, но средняя проба золота для каждой россыпи — параметр достаточно стабильный, отражающий особенности золота коренного источника и его последующую эволюцию в ходе коро- и россыпеобразования. Для россыпей дальнего сноса этот параметр достаточно выдержан на участках значительной протяженности, для россыпей ближнего сноса чаще закономерно изменяется вдоль простирания залежи. Также достаточно очевидно, что частная аналитическая навеска массой 0,5–1,0 г для среднего, а тем более крупного золота не обеспечивает представительность по среднему составу (пробе золота). И это, по нашему мнению, первая причина низкой достоверности единичных анализов. Вторая, соответственно, — аналитическая ошибка.
Месторождение 1 было отработано в течение 2019–2020 гг. По данным аффинажного завода, средняя проба золота по месторождению составила 882, при этом в центральной и хвостовой частях россыпи, вне зависимости от размера партии и года отработки, достигала 900–904, а в головной закономерно снижалась до 870–855.
Месторождение 2 — крупная глубокозалегающая аллювиальная россыпь золота палеогенового возраста. Медианный размер золотин — 0,83 мм.
В ходе разведки (1973–1974 гг.) по отрабатываемому в настоящее время участку россыпи протяженностью 3,5 км при ширине от 50 до 500 м было выполнено 11 определений пробы золота по объединенным навескам из проб скважин ударно-канатного бурения массой от 315 до 680 мг. Разброс значений от 727 до 840 при среднем 766,4.
В 2019 г. гравиметрическим методом проанализировано 5 навесок шлихового золота массой от 935,2 до 1288,5 мг, наработанных в ходе опережающей и сопровождающей эксплуатационной разведки из скважин ударно-канатного бурения, и бороздовых проб по участкам, вовлекаемым в первоочередную отработку. Результаты анализа существенно отличались от данных разведки 1973–1974 гг.
Разброс значений составил от 860 до 977 при среднем 913,4. По данным аффинажного завода (три партии суммарной массой 200 кг), средняя проба золота «отошла» 825,9 при среднем отклонении по партиям всего 1,35 ед. То есть разведданные 1973–1974 гг. занизили истинную пробу по месторождению на 59,5 ед. (6%), определения 2019 г. завысили на 87,5 ед. (8,8%). Естественно, это вызвало вопросы не только у специалистов, но и у руководства предприятия.
А между тем существует простой, давно известный, проверенный ювелирами метод определения пробы золота в двухкомпонентных золотосодержащих сплавах (при известном составе лигатуры количество компонентов непринципиально), т.н. метод гидростатического взвешивания. Путем взвешивания слитка изучаемого сплава на воздухе и в жидкости (воде) определяется плотность слитка, а дальше по известной формуле рассчитывается его теоретический состав (доля золота).
В последние десятилетия плавка (в том числе обогатительная) шлихового золота, в особенности тонких и мелких фракций в индукционных печах перед отправкой на аффинаж, широко вошла в практику золотодобывающих предприятий. Оборудование недорогое, простое в использовании, поэтому получение аналитического слитка из субмономинеральной фракции золота массой 5–500 г не является технически сложной задачей (рис.).
Аналитические слитки золота для определения пробы методом гидростатического взвешивания
Таблица определения пробы золота по плотности
Выявить подделку ювелирного изделия можно по плотности.
Сделать это можно следующим способом:
| 1) Положить на весы изделие, записать сухой вес (m) |  |
| 2) Поставить на весы пластиковый прозрачный стаканчик, на 2/3 наполненный водой, обнулить показания весов |  |
| 3) Подвешенное на ниточке изделие погрузить в воду так, чтобы оно не касалось стенок и дна, но чтобы при этом было полностью погружено в воду, записать показания весов (v) |  |
Далее простой расчет по формуле p=m/v и определение пробы по показателям из таблицы.
Кольцо вес сухой (m) = 28гр., вес в воде(v) = 3,12гр., 28:3,12=8,97
Судя по этому значению, видно, что это не золото.
Плотность наиболее популярных проб приведена ниже:
| Металл | Проба | Плотность, г/см3 |
| Золото | 375 | 11,54 — 11,56 |
| Золото | 585 | 12,5 — 14 |
| Золото | 750 | 14,5 — 17,5 |
| Серебро | 875 | 10,28 |
| Серебро | 925 | 10,36 |
Обратите внимание, что этот метод не сработает для полых изделий или изделий, в которых присутствует большое количество вставок.
Видео по проверке ювелирных изделий по методу гидростатики.
Рассылка для руководителей ломбардов