Золото – уникальный и высоко ценимый металл, известный своими уникальными свойствами и историческим значением. Одним из наиболее важных физических свойств золота является его массовая плотность, которая позволяет понять его вес и способствует его различным применениям, от ювелирных изделий до электроники.
Определение и единицы измерения
Массовая плотность, также известная как просто плотность, определяется как масса объекта на единицу объема. Обычно его выражают в граммах на кубический сантиметр (г/см³) или килограммах на кубический метр (кг/м³). Для золота это свойство имеет решающее значение для определения его веса и, следовательно, его ценности и возможности использования в различных целях.
Фундаментальные свойства золота
Золото (Au) — переходный металл с атомным номером 79 и атомной массой примерно 197 атомных единиц массы (а.е.м.). Он характеризуется характерным желтым оттенком, высоким блеском и отличной устойчивостью к коррозии и потускнению. Плотность металла является критическим параметром, который играет важную роль в его практическом применении и ценности.
Какова плотность золота?
Массовая плотность чистого золота составляет примерно 19.3 g / cm³ Такая высокая плотность отражает статус золота как одного из самых плотных металлов, встречающихся в природе. Это значение может незначительно меняться в зависимости от чистоты золота и наличия легирующих элементов. Чистое золото, также известное как 24-каратное золото, постоянно сохраняет это значение плотности.
Плотность золота кг/м3
Плотность золота составляет примерно 19,300 кг / м³.
Плотность золота фунт/дюйм3
Плотность золота составляет примерно 0.7 фунт / дюйм³.
Изменения плотности в золотых сплавах
Золото часто сплавляют с другими металлами для повышения его твердости или изменения цвета. Эти сплавы включают, среди прочего, серебро, медь и никель. Плотность этих золотых сплавов варьируется в зависимости от доли и типа легирующего металла:
- 18-каратное золото (75% золота): Плотность 18-каратного золота обычно составляет около 15.6 г/см³. Это снижение плотности чистого золота происходит из-за более низкого содержания золота и включения других металлов.
- 14-каратное золото (58.3% золота): Этот сплав имеет плотность примерно 12.9 г/см³. Уменьшение плотности по сравнению с чистым золотом происходит из-за более высокой доли недрагоценных металлов в смеси с золотом.
- 10-каратное золото (41.7% золота): При еще меньшем содержании золота 10-каратное золото имеет плотность около 10.0 г/см³. Эта более низкая плотность отражает значительное присутствие в сплаве металлов, отличных от золота.
Сравнение с другими металлами
Для сравнения: золото плотнее многих других металлов. Например, свинец, плотность которого составляет около 11.35 г/см³ (Подробнее о плотность свинца), значительно легче золота. Даже осмий и иридий, которые являются одними из самых плотных природных элементов, имеют плотность около 22.59 г/см³ и 22.56 г/см³ соответственно, что делает золото немного менее плотным, но все же исключительно тяжелым.
Чтобы обеспечить более широкую перспективу, вот несколько дополнительных сравнений:
| Металл | Плотность (г / см³) | Плотность (кг / м³) | Плотность (фунт/дюйм³) |
|---|---|---|---|
| Платина | 19.9 | 19,900 | 0.7 |
| Иридий | 22.6 | 22,600 | 0.8 |
| рений | 21.0 | 21,000 | 0.8 |
| Осмий | 22.6 | 22,600 | 0.8 |
| Серебро | 10.5 | 10,500 | 0.4 |
| Никель | 8.9 | 8,900 | 0.3 |
| Медь | 9.0 | 9,000 | 0.3 |
| Титан | 4.5 | 4,500 | 0.2 |
| Алюминий | 2.7 | 2,700 | 0.1 |
| Цинк | 7.1 | 7,100 | 0.3 |
| Утюг | 7.9 | 7,900 | 0.3 |
| Chromium | 7.2 | 7,200 | 0.3 |
| Кобальт | 8.9 | 8,900 | 0.3 |
Факторы, влияющие на плотность золота
На плотность золота могут влиять несколько факторов:
Атомная структура
На плотность золота влияют его атомная масса и эффективность упаковки его атомов в кристаллической решетке. Золото имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) кристаллическую структуру, что способствует его высокой плотности. В этой структуре атомы плотно упакованы, что сводит к минимуму количество пустого пространства и приводит к высокой массе единицы объема.
чистота
Плотность золота может незначительно варьироваться в зависимости от его чистоты. Стандартным эталоном является чистое золото плотностью 19.32 г/см³. Однако сплавы золота, содержащие другие металлы, например медь или серебро, могут иметь разную плотность. Например, такой сплав, как 18-каратное золото, который содержит 75% золота, будет иметь немного меньшую плотность, чем чистое золото.
Применение и последствия плотности золота
- Ювелирные изделия: Высокая плотность золота придает ему роскошный вид и значительный вес в ювелирных изделиях. Плотность помогает ювелирам и потребителям отличать чистое золото от позолоченных или наполненных золотом изделий.
- Электроника: Плотность золота и отличная проводимость делают его ценным в электронных компонентах. Высокая плотность гарантирует надежность и долговечность золотых контактов и разъемов.
- Финансы и инвестиции: Плотность золота, наряду с его высокой стоимостью, играет роль в его использовании в качестве стандарта для измерения богатства и защиты от экономической нестабильности. Плотность влияет на размер и вес золотых слитков, слитков и монет.
- Аэрокосмическая индустрия: В аэрокосмической промышленности плотность золота влияет на его использование в различных компонентах, где важны как его вес, так и его устойчивость к коррозии. Высокая плотность гарантирует долговечность компонентов при сохранении управляемого объема.
Плотность золота и вольфрама
Золото и вольфрам имеют очень схожую плотность: золото составляет примерно 19.3 г/см³, а вольфрам немного меньше - около 19.2 г/см³. Эта небольшая разница означает, что при том же объеме золото немного тяжелее. Более высокая плотность золота повышает его ценность в ювелирных изделиях и электронике, а плотность вольфрама в сочетании с его твердостью и высокой температурой плавления делает его идеальным для тяжелого промышленного применения.
Ниже представлена подробная сравнительная таблица различий:
| недвижимость | Золото | вольфрама |
|---|---|---|
| Плотность | 19.3 g / cm³ | 19.2 g / cm³ |
| Атомная структура | Гранецентрированный куб (FCC) | Телоцентрированный куб (BCC) |
| Основное использование | Ювелирные изделия, инвестиции, электроника | Режущие инструменты, нити для лампочек, сплавы высокой плотности. |
| Температура плавления | 1064 ° C | 3422 ° C |
| Твердость | Умеренный (податливый) | Высокий (очень жесткий) |
| тягучесть | Высокий (легко выполнимый) | Низкий (сложно работать) |
Почему золото такое плотное?
Высокая плотность золота обусловлена, прежде всего, его атомной структурой и атомной массой. На плотность материала влияет как масса его атомов, так и то, насколько плотно они упакованы вместе в твердой форме.
- Атомная масса: Атомы золота относительно тяжелы по сравнению со многими другими элементами. Каждый атом золота имеет большую атомную массу, что вносит значительный вклад в общую плотность материала.
- Атомная структура: Золото имеет гранецентрированную кубическую (FCC) кристаллическую структуру, в которой атомы плотно упакованы вместе. Эта эффективная упаковка означает, что большое количество атомов упаковывается в небольшой объем, что еще больше увеличивает его плотность.
- Тяжелое ядро: Ядро атома золота содержит большое количество протонов и нейтронов, что увеличивает массу атома. Эта высокая атомная масса в сочетании с компактным расположением атомов приводит к высокой плотности золота.
Как рассчитать плотность золота?
Чтобы рассчитать плотность золота, разделите его массу на объем. Измерьте массу в граммах или килограммах, а объем в кубических сантиметрах или кубических метрах. Например, если у вас есть 1000 грамм золота объемом 51.8 кубических сантиметра, плотность равна 1000 граммам, разделенным на 51.8 см³, что составляет около 19.3 г/см³.
Заключение
Массовая плотность золота примерно 19.3 г/см³ является фундаментальным свойством, которое влияет на его применение и ценность. Хотя плотность чистого золота хорошо известна, различия в золотых сплавах показывают, как легирование влияет на это свойство. Понимание этих значений плотности имеет важное значение для профессионалов в различных отраслях, обеспечивая точную оценку и оптимальное использование золота в соответствующих областях.
В BOYI мы специализируемся на высокоточная обработка с ЧПУ, поставляя металлические компоненты, которые соответствуют самым высоким стандартам отрасли. Независимо от того, нужны ли вам индивидуальные прототипы или крупномасштабное производство, наши современные объекты и опытные инженеры гарантируют исключительное качество, долговечность и точность. Сотрудничайте с нами, чтобы воплотить ваши проекты в жизнь с помощью точного производства, которому вы можете доверять.
Дополнительные ресурсы:
ржавеет ли золото – Источник: БОЙИ
температура плавления золота – Источник: БОЙИ
золото магнитно – Источник: БОЙИ
золото – Источник: Википедия
FAQ
Плотность 24-каратного золота составляет примерно 19.3 грамма на кубический сантиметр (г/см³). Такая высокая плотность обусловлена чистой формой металла и плотно упакованной атомной структурой.
Золото не самый плотный металл. Хотя он и является одним из самых плотных, звание самого плотного металла принадлежит осмию и иридию, плотность каждого из которых составляет около 22.59 и 22.56 граммов на кубический сантиметр (г/см³) соответственно.
Чтобы найти вес 1 кубического метра (м³) золота, можно использовать его плотность. Учитывая, что золото имеет плотность примерно 19,300 1 килограммов на кубический метр (кг/м³), 19,300 м³ золота будет весить XNUMX XNUMX кг.
Каталог: Руководство по материалам
Статья написана инженерами из команды BOYI TECHNOLOGY. Фуцюань Чен — профессиональный инженер и технический эксперт с 20-летним опытом работы в сфере быстрого прототипирования, производства металлических и пластиковых деталей.
