Testul de apă al lui Arhimede
Datorită densității diferite a metalelor, puteți utiliza aceasta pentru a verifica dacă este o bijuterie reală sau falsă.
Ei bine, cum determinați densitatea unui corp? Este bine că a fost bătrânul Archie bun. Povestea motivului pentru care Arhimede a inventat testul de aur pe lângă strigătul de luptă al fanilor fotbalului grec „Heureka” ar trebui să fie familiar pentru aproape fiecare cititor.
Arhimede a recunoscut că fiecare corp care este complet scufundat în apă își deplasează propriul volum (nu trebuie confundat cu greutatea sa de masă) de apă. Deoarece se știe că apa are o densitate de 1g/cm³, cantitatea de apă deplasată corespunde exact volumului corpului în cm³ .
Acest lucru dezvăluie următoarele: Dacă scufundați un obiect cu un anumit volum în apă fără ca apa să se revărse, aparent pierde în greutate, exact atât cât volumul corpului deplasează apa.
Volumul unui corp se calculează din formula: Volumul = masa (greutatea în g)/greutatea specifică a corpului în g/cm³
exemplu
Avem o statuie din aur galben, despre care vânzătorul explică că este aur de 18 carate.
Greutatea în aer este de 45 de grame.
Vasul cu apă cântărește 200 de grame. Vasul cu sculptură (plutind pe un arc) cântărește 204,3 grame = diferență de 4,3 grame.
45 grame greutate în aer/4,3 m³ = 10,47 grame/cm3.
Din aceasta putem determina cel puțin că nu este aur. Este probabil o statuie de argint (10,49 grame/cm3) cu placare cu aur.
Dacă ar fi o statuie din aur de 18 carate, atunci greutatea statuii ar trebui să fie de aproximativ 66,43 grame (4,3 x 15,45).
1. Exemplu de cântărire:
Avem o bijuterie de culoare aurie, care cântărește 95,00 g.
Are vasul cântărit umplut cu apă de ex. A cântărit 300 g, iar balanța arată acum 306,14 g după ce obiectul a fost scufundat, astfel încât greutatea specifică a metalului poate fi calculată din diferență:
Greutatea aparentă a obiectului în apă în g = greutatea vasului, a apei și a obiectului - greutatea vasului și a apei (306,14 g - 300,00 g) = 6,14 g
Volumul în cm³ = masa (greutatea în g) - greutatea aparentă a obiectului în apă în g (306,14 - 300 g) = 6,14 g = 6,14 ml = 6,14 cm³
Greutatea specifică a metalului corpului în g/cm³ = masa în g/volum în cm³ (95,00 g/6,14 cm³) = 15,50 g/cm³. corespunde aurului galben cu 750/1000 părți. Aurul fin are o greutate specifică de 15,45 g/cm³. Diferența minimă se datorează inexactității măsurării scalei.
Rezultat: spec. Greutatea bijuteriei corespunde specificației. Greutate aur galben 750/1000
2. Exemplu de cântărire:
Acum testăm o bijuterie la fel de grea, cu aspect auriu, care cântărește 95,00 g în același mod:
Din nou ne-am cântărit recipientul cu apă plină cu 400,00 g, cântarul arată acum 410,55 g după ce a scufundat bijuteria.
Greutatea aparentă a obiectului în apă în g = greutatea vasului, a apei și a obiectului - greutatea vasului și a apei (410,55 g - 400,00 g) = 10,55 g diferență
Greutatea specifică a metalului corpului în g/cm³ = masa în g/volum în cm³ (95,00 g/10,55 cm³) = 9,0 g/cm³
Falsurile din metal de bază au de obicei o greutate specifică de max. 9,5g/cm³ (amestec de cupru, zinc și plumb) sau mai puțin, dar niciodată mai mult de 10,87g/cm³ (pentru că atunci ar trebui să fie aproape sigur aur roșu AU 333/1000 - sau plumb, dar în sfârșit puteți spune după culoare).
Deci, puteți vedea deja o diferență semnificativă între bijuteriile reale și cele false față de diferența dintre greutatea aparentă a obiectelor din apă.
Acest calcul poate servi și pentru a diferenția sau a verifica autenticitatea.
Alternativ, puteți utiliza o greutate pană în locul unei cântare. Pentru obiectele mai mici, este mai ușor să folosiți un balon de sticlă/cană de măsurare. Aici împărțiți masa obiectului la difuzia suprafeței în piston. De aici rezultă densitatea obiectului.
Puteți găsi mai multe informații despre aur aici: