Плотность золота, его удельный вес

Золото — актив-убежище, возможность защитить капитал от инфляции, финансовых кризисов и нестабильности валютного рынка. Его легко приобрести в банке, у официальных дилеров или на аукционах. Инвесторы чаще выбирают слитки и инвестиционные монеты, нумизматы и коллекционеры ищут редкости, например, старинные дензнаки, предметы из драгметалла со сложным художественным дизайном. Но здесь высока вероятность подделок: на старых изделиях может отсутствовать проба, а точно определить «на глаз», золото перед вами или нет, сможет не каждый ювелир. Для быстрой проверки в домашних условиях достаточно знать плотность металла и уметь ее рассчитывать самостоятельно.

Что такое удельный вес золота или плотность

Плотность — это физическая величина, которая показывает, как масса объекта соотносится с занимаемым им объемом. У золота 999 пробы очень большая плотность, 19,3 г/см3, это почти в два раза больше, чем у свинца и в три раза больше, чем у железа. Рассмотрим на примере, что это значит. Представьте себе кубик с стороной 3,7 см — это ширина коробка спичек. Если он сделан из золота, то весить будет 1 кг. А стандартный банковский слиток весит по ГОСТу 28058 11-13 кг. Помните, как в голливудских фильмах герои легко уносили дипломат, набитый слитками? Так вот весить такой будет около 250 кг, его не только носить, но и поднять будет сложно. В ювелирной сфере понятия удельного веса и плотности обычно приравнивают.

Плотность зависит от пробы золота. Она указывает, сколько чистого драгметалла в сплаве и сколько добавок (лигатуры).

Отсюда сразу можно сделать выводы о подделках. Например, плотность свинца почти такая же, как у золота 375 пробы: 11,34. При наличии достаточно толстого золотого напыления отличить сможет только ювелир. К золоту 999 пробы по плотности близок вольфрам, у него 19,3 г/см3, но он гораздо тверже.

Что касается полых (дутых) изделий, даже если они сделаны из настоящего золота, их плотность будет меньше, по расчетам ювелиров, до 5 г/см3.

Как определить плотность золота на практике

Предлагаем достаточно простой способ, который можно использовать для проверки подлинности изделий, особенно раритетных. Вам понадобятся весы с точностью измерений до 0,1 грамма, емкость с водой и крепкая нитка.

План действий:

1. Взвешиваем само изделие. Записываем показания весов.
2. Ставим на весы емкость с водой, воду наливаем не полностью.
3. Обнуляем показания весов.
4. На нитке аккуратно опускаем изделие, так, чтобы оно не касалось дна и стенок, но полностью ушло под воду.
5. Записываем новые показания.

Теперь подставляем данные в формулу плотности:

P = m/V, где:

m — сухой вес (взвешивание самого изделия);

V — объем (в нашем случае вес изделия в воде).

Предположим, вы взвешиваете инвестиционную золотую монету весом 31,1 г (тройская унция). Вес вытесненной воды составил 1,61 г, он равен объему монеты в кубических сантиметрах, так как плотность воды = 1 г/см3.

Получаем следующий расчет:

P = 31,1/1,61 = 19,32 г/см3

Следовательно, у вас монета 999 пробы.

Интересный факт: знаменитое «Эврика!» и способ измерения объема тел по вытесненной ими жидкости Архимеда возникли, когда он пытался определить, из золота ли корона сиракузского царя или ювелир обманул его. Древнегреческий ученый сравнил объем короны и золотого слитка, аналогичного по весу. У короны объем оказался больше, а это значит, что часть золота заменили серебром, которое легче по весу, но занимает больший объем.

Сравнение удельного веса золота и других металлов

Составили таблицу с металлами, удельный вес которых ближе всего к весу золота.

Как плотность золота влияет на его применение

От плотности металла зависит, где и как его будут использовать. Вот основные сферы применения золота:

1. Инвестиции. Высокая плотность золота означает, что даже небольшие инвестиционные монеты и слитки имеют высокую цену. Если вы вкладываетесь в физические активы, вам не понадобится много места для хранения. Например, в одной небольшой тубе под 20 золотых «Георгиев Победоносцев» номиналом 50 руб. хранится больше 1,2 млн рублей. Это преимущество используется и центробанками разных стран: для хранения золотых резервов государства нужно меньше пространства по сравнению со многими другими металлами.
2. Ювелирные изделия. Золото используется для них не только из-за красивого цвета, но и из-за плотности. Многие украшения, например, обручальные кольца, носят не снимая, они соприкасаются с бытовой химией, косметикой, острыми предметами. Сложно найти другой металл, который бы выдержал такие испытания без вреда для внешнего вида и формы. Конечно, речь идет не о чистом золоте 999 пробы, а о сплавах 750 и 585 пробы, легирующие добавки делают их прочными и ковкими.
3. Промышленность. Золото применяют в электронных устройствах из-за его превосходной проводимости и устойчивости к коррозии. Разъемы и контакты в смартфонах и компьютерах часто покрыты золотом: даже при долгой эксплуатации они будут корректно работать. В аэрокосмической отрасли золото используют для внешнего покрытия: тонкая пленка защищает спутники и космические аппараты от теплового излучения, которое может сжечь электронику корабля, и не пропускает тепло изнутри в космос.
4. Медицина. Золото используют при производстве имплантатов, кардиостимуляторов, скоб, стентов, брекетов, коронок, других медицинских изделий и компонентов. Это один из самых биосовместимых металлов, не вызывает аллергических реакций и отторжения организмом. Чаще всего нужный элемент изготавливают из нержавеющей стали или другого металла, а затем покрывают его золотом. Так получается прочная, устойчивая к износу и безопасная для человека конструкция.

Именно высокая плотность драгметалла легла в основу древнейшего способа добычи золота: промывки. Старатели промывают золотоносный песок, более легкие минералы смываются водой, а золото остается.

Может ли поменяться плотность золота?

У чистого золота плотность меняется при нагреве. При переходе металла в жидкое состояние (температура плавления — 1100 ⁰C) она уменьшается с 19,32 г/см3 до 17,17 г/см3. Когда золото остывает, плотность восстанавливается.