نظرة مفصلة عن كثافة الذهب

ذهب لديه خصائص كثيفة وبالتالي لديه صعوبة, شعور ثقيل. ال كثافة الذهب هي 19.32 جرام لكل سم مكعب. الكثافة تجعل الذهب ذا قيمة ويصعب تغييره.

معرفة كثافة الذهب مفيدة في العديد من المجالات بما في ذلك المجوهرات, إلكترونيات, والقطاع المالي. كثافة الذهب لا تتغير مهما كان الشكل الذي يتخذه. هذه الخاصية تميزه عن المعادن الأخرى. دعونا نستكشف الحقائق المتعلقة بكثافة الذهب وتأثيرها على جوانب معينة.

كثافة الذهب بالكيلو جرام/م3

الذهب كثيف عادة. كما, ويتميز بقيمة عالية الكثافة. كثافة الذهب 19.32 جرام لكل سنتيمتر مكعب. بعبارة أخرى, إنه يساوي 19,320 كيلوغرام لكل متر مكعب.

ويعني التركيب الذري للذهب أيضًا أنه يحتل حجمًا صغيرًا في الكميات المستخدمة. فضلاً عن ذلك, ويظل ثابتا في أشكال وأشكال مختلفة. تحدد هذه الكثافة قيمة الذهب. كثافته العالية تجعله قويًا ولكنه عرضة للتآكل.

ما هي الوحدات الأخرى لقياس كثافة الذهب

تشمل الوحدات النموذجية لقياس كثافة الذهب：

1. جرام لكل سنتيمتر مكعب (جم/سم3)
2. كيلوغرام لكل متر مكعب (كجم/م3)
3. جنيه لكل بوصة مكعبة (رطل/بوصة³)
4. أوقية لكل بوصة مكعبة (أونصة/بوصة³)
5. أونصة تروي لكل بوصة مكعبة (تروي أوقية / بوصة ³)
6. مليجرام لكل مليلتر (ملغم/مل)
7. جرام لكل لتر (جم/لتر)

مقارنة كثافة الذهب بالمعادن الشائعة الأخرى

معدن	كثافة (كجم/م3)
ذهب	19,320
البلاتين	21,450
فضي	10,490
حديد	7,870
نحاس	8,960
الألومنيوم	2,700
يقود	11,340
التيتانيوم	4,540
النيكل	8,900
الزنك	7,140

لماذا من المهم فهم كثافة الذهب؟?

1. يحدد نقاء ونوعية الذهب.
2. يساعد على تقييم غير دقيق للذهب.
3. يساعد على كشف الذهب المزيف أو المزيف.
4. أمر بالغ الأهمية لعمليات تكرير الذهب.
5. يساعد في صناعة سبائك الذهب.
6. KA هو عامل رئيسي في تصميم المجوهرات وإنتاجها.
7. مهم لقرارات الاستثمار والتجارة.
8. يضمن القياسات الصحيحة للمعاملات الذهب.

ما هو الفرق بين كثافة الذهب وقيراط الذهب?

هناك فرق بين كثافة الذهب وقيراط الذهب. لكن, هذين ترتبطان ارتباطا وثيقا. يتم تعريف كثافة الذهب على أنها الكتلة لكل وحدة حجم. ويعبر عنه عادة بالجرام لكل سنتيمتر مكعب (جم/سم3). كثافة الذهب تعطي لمحة عن أصالة الذهب ومستوى النقاء الذي يتميز به.

في المقابل, قيراط الذهب هو مقياس لكمية الذهب الموجودة فيه, مع كون الذهب عيار 24 قيراطًا ذهبًا خالصًا. في نفس الوقت, الكثافة هي الخاصية الفيزيائية المطلقة. بنفس الطريقة, يتم قياس القيراط لنسبة الذهب في السبائك. عادة ما يعني ارتفاع الكاراتاج مادة أكثر كثافة. يتم استخدام المصطلحين بشكل مختلف في تقييم الجودة وقيمة الذهب.

كيف تؤثر صناعة سبائك الذهب على الكثافة?

على العموم, تتغير كثافاتها مع إضافة معادن أخرى في السبائك ذات الأساس الذهبي. تعتمد الكثافة الكلية للسبيكة على الكثافة النسبية للمعادن المكونة لها. وبالتالي إضافة نحاس, فضة, أو النيكل يقلل من كثافة الذهب على سبيل المثال. يؤدي رفع كثافة المعادن في السبيكة إلى زيادة كثافتها الإجمالية.

هناك عوامل أخرى كذلك, بالطبع, يتم التعبير عن نسبة الذهب في السبيكة بالقيراط. مع انخفاض قيراط الذهب، تصبح كثافة سبائك الذهب أعلى من كثافة الذهب الخالص. يمكن التحكم في العديد من الخصائص أثناء صناعة السبائك, مثل القوة واللون.

العوامل المؤثرة على كثافة الذهب – النقاء (قيراط)

تشمل العوامل المشتركة المثيرة للقلق ما يلي::

1. العلاقة بين النقاء والكثافة في الذهب

يؤثر نقاء الذهب على كثافة الذهب لأن كثافة الذهب تتناسب مع نقائه. 24-قيراط الذهب الخالص لديه كثافة أكبر. على العكس من ذلك, يحتوي الذهب ذو القيراط المنخفض على معادن أخرى. غالبية هذه المعادن لها كثافات أقل مقارنة بكثافة الذهب. يتم تقليل الكثافة بطريقة ما عندما يتم خلطها بالمعادن. الآن, نظرًا لأن قيمة القيراط تقلل من قيم الكثافة أيضًا.

2. معادن السبائك: تأثيرها على فرق الكثافة

تتغير كثافة الذهب نتيجة لسبائك المعادن. المواد مثل البلاتين أكثر كثافة مقارنة بالذهب. تعمل هذه المعادن أيضًا على رفع كثافة السبيكة. لكن, عدد قليل من المعادن, مثل النحاس, تقليل كثافة المادة. كلما زادت كثافة السبيكة، زادت كمية معدن معين تحتوي عليه. على سبيل المثال, تزداد كثافة البلاتين مع عدد جزيئات البلاتين في بنيته.

3. الخصائص الفيزيائية للذهب من حيث كثافته: تأثير درجة الحرارة

تختلف الكثافة الحرارية للذهب باختلاف درجة الحرارة. ومن المعروف أن الذهب يزداد حجمه أو بالأحرى يتوسع مع ارتفاع درجة الحرارة. يؤدي التوسع أيضًا إلى تقليص كثافة الذهب. لأن, عند تسخينها, الذرات تتحرك بعيدا. ارتفاع درجات الحرارة يعني تغييرا أكثر أهمية في حجم المادة. يكون التأثير أكثر وضوحًا عند درجة حرارة نقطة النهاية. لكن, في درجة حرارة الغرفة(25 ج), قد لا يكون الإخراج ملحوظا. تصبح أقل كثافة قليلاً عندما تتعرض للحرارة العالية.

4. الضغط وتأثيراته على كثافة الذهب

تؤثر الضغوطات على كثافة الذهب في ظروف الضغط العالي. ومع ذلك فإن الضغط المرتفع له تأثير هامشي في زيادة كثافة الذهب. تكون ذرات الذهب أقرب عندما تتعرض للضغط. في ظروف أخرى, الضغط ليس له أي تأثير تقريبا.

وبشكل أكثر تحديدا, الضغط – زيادته في بعض النقاط, على سبيل المثال في العمق, هو أكثر أهمية بكثير. كقاعدة عامة. الضغط في الاستخدام اليومي لا يؤثر على الكثافة بشكل كبير. من الممكن فقط ملاحظة تأثير ظروف الذروة التي تخلق أحمالًا غير عادية على المركبات.

5. التركيب الذري للذهب وكذلك الكثافة

يحتوي الذهب على نظام تعبئة شبكي مكعب يتمركز حول الوجه. يتم وضع الذرات الموجودة في الجزيئين بشكل وثيق. مثل هذا الهيكل مثالي لتعبئة الذرات بأفضل طريقة ممكنة. يتم تغيير تكوين بنية ذرات الذهب عن طريق صناعة السبائك. يمكن أن تؤدي هذه التغييرات إلى اختلاف طفيف في الكثافة.

6. معالجة الذهب

معالجة الذهب يمكن أن تغير كثافته النسبية بمقدار قليل فقط. تتغير كثافة الذهب عند صهره, تبريد, أو, ترسيخ. للأسف, قد يحتوي الذهب المصلح على كثافات مختلفة. يؤدي تسخين الذهب أو لفه إلى تغيير كثافة المعدن. قد تقل الكثافة بسبب تصلب العمل.

كيف تؤثر كثافة الذهب على خيارات التصنيع

تؤثر كثافة الذهب على العديد من خيارات التصنيع أو الاختيارات بما في ذلك تآكل الأدوات, قوى القطع, والدقة. يعد تصنيع الذهب نشاطًا معقدًا. لأن الذهب كثيف وثقيل بشكل لا تشوبه شائبة. وإليك كيفية تأثير كثافة الذهب على كل خيار من خيارات المعالجة:

1. الطحن باستخدام الحاسب الآلي

أثبت الذهب أنه يضيف قوى قطع إضافية أثناء القطع الطحن باستخدام الحاسب الآلي. لأنها مادة كثيفة, فهو يتطلب المزيد من القوة وعزم الدوران للقطع مما يسرع من تآكل الأداة. عادةً ما يتم استخدام أدوات السيرميت والكربيد للحصول على الصلابة والحفاظ على الدقة. يتطلب الذهب الكثيف أيضًا معالجة حرارية عالية أثناء التشغيل الآلي ويتطلب تبريدًا فعالاً.

2. الوسم بالليزر الذهبي

وسم الذهب بالليزر

تحدد كثافة الذهب متطلبات الحرارة التي يجب استخدامها في عملية القطع بالليزر. تعني المادة السميكة امتصاصًا أكبر للطاقة وقوة أكبر لكل وحدة مساحة من شعاع الليزر لإذابة الذهب. لكن, هناك حاجة إلى تحكم دقيق لمنع الإفراط في الذوبان أو الإفراط في أكسدة المادة.

3. التشكيل الكهربائي للذهب

يتم تحديد معدل الترسيب في التشكيل الكهربائي أيضًا من خلال كثافة الذهب. بعبارة أخرى, كلما زادت كثافة الذهب, ستكون هناك حاجة لمزيد من طبقات المواد لإنتاج السُمك المطلوب في التصميم النهائي. يتم تنفيذ العملية تحت رقابة صارمة على المعلمات الكهروكيميائية لضمان النمو المتساوي للمادة حيث تكون الكثافة مصدر قلق.

4. القطع بنفث الماء

الذهب أكثر كثافة من النحاس ولذلك فهو يحتاج إما إلى ضغط ماء أعلى أو استخدام خلائط كاشطة لتحقيق معدلات القطع المحددة. القطع بنفث الماء خالي من الحرارة, وهو أمر مهم لقطع الذهب لأنه يمنع تزييفه. على الرغم من أن الذهب كثيف نسبيًا, لا يمكن قطعه إلا عن طريق القطع بنفث الماء إلى حد قياسي مع الاعتراف بالأشكال المعقدة.

كيفية حساب كثافة الذهب

لحساب كثافة الذهب, أنت بحاجة إلى كتلته وحجمه. يتم تعريف الكثافة على أنها الكتلة مقسومة على الحجم. الصيغة هي:

الكثافة = الكتلة / مقدار

للذهب, يتم التعبير عن الكتلة عادةً بالجرام (ز) بينما الحجم بالسنتيمتر المكعب (سم³). الكثافة القياسية للذهب هي 19.32 جرام لكل سنتيمتر مكعب. لتحديد كثافة الذهب من الجيد استخدام ميزان لقياس الكتلة. ثم, لقياس حجم الذهب, يمكنك استخدام الإزاحة في الماء أو الحساب الهندسي للأشكال الهندسية البسيطة. وبعد الحصول على كلا القيمتين، يمكن حساب الكثافة عن طريق قسمة الكتلة على الحجم.

على سبيل المثال, إذا وزنت عينة الذهب 50 جرام ويبلغ حجمه 2.6 سم³, ستكون الكثافة:

الكثافة = 50 ز / 2.6 سم³ = 19.23 جم/سم3

وهذا يؤكد قيمة الكثافة القياسية للذهب.

أسئلة وأجوبة حول كثافة الذهب

س1. لماذا كثافة الذهب عالية جدا؟?

كثافة الذهب العالية ناتجة عن تركيبه الذري. ذرات الذهب معبأة بإحكام في مكعب متمركز حول الوجه (لجنة الاتصالات الفيدرالية) ترتيب. يسمح هذا الترتيب المدمج بمزيد من الكتلة لكل وحدة حجم, مما يجعل الذهب أكثر كثافة مقارنة بالمعادن الأخرى.

Q2. كيف تؤثر صناعة السبائك على كثافة الذهب?
إن خلط الذهب مع معادن أخرى يقلل من كثافته الإجمالية. المعادن مثل النحاس أو الفضة لها كثافة أقل من الذهب, لذلك فإنها تقلل الكتلة لكل وحدة حجم عند خلطها. كلما زاد عدد سبائك المعادن المضافة, كلما انخفضت الكثافة.

س3. هل يمكن تغيير كثافة الذهب بتغير درجة الحرارة؟?
نعم, تؤثر درجة الحرارة على كثافة الذهب. عند تسخينه, يتوسع الذهب, مما يسبب انخفاض في الكثافة. ويرجع هذا التأثير إلى زيادة حركة ذرات الذهب عند درجات الحرارة المرتفعة, مما يخلق مساحة أكبر بينهما.

س 4. كيف يمكن قياس كثافة الذهب بدقة?

يمكن قياس كثافة الذهب باستخدام الكتلة والحجم. يتم تحديد الكتلة باستخدام مقياس دقيق, بينما يتم قياس الحجم من خلال الإزاحة أو الطرق الهندسية. يتم حساب الكثافة عن طريق قسمة الكتلة على الحجم.