Как определить металл платина или нет


Как определить подлинность платины? Как отличить от серебра, палладия и других металлов в домашних условиях?

Платина является благородным драгоценным металлом. Изделия из нее пользуются большой популярностью. Важно понять, чем она выделяется среди других металлов и по каким параметрам их превосходит.

Как отличить от серебра?

Стоимость серебра намного ниже в сравнении с платиной, по этой причине недобросовестные производители выдают за дорогостоящий благородный металл серебряные изделия.

Попытка продать массивную цепь по демократичной стоимости указывает на вероятность обмана.

Идентифицировать платину и отличить ее от серебряного металла можно по нескольким параметрам, таким как:

  • цвет;
  • масса;
  • стойкость к химическим воздействиям;
  • плотность;
  • стойкость к нагреву.

По внешнему виду эти металлы похожи, но если внимательно присмотреться, можно заметить разницу в оттенках. Серебро обладает серым отливом, а платина более светлая и сильнее блестит.

При наличии в доме весов взвесьте металлы. При определении массы изделий погрешность должна быть минимальной. Сравните вес серебряного и платинового украшений (их размеры должны быть примерно равными). Платина тяжелее, поэтому разница в массе с аналогичным серебряным образцом будет значительной.

Нельзя исключать вероятность того, что украшение выполнено из сплава серебра и другого тяжелого металла, к примеру, родия, но она минимальная. Такие вещества тоже довольно дорогие, их редко можно встретить в природе, и при производстве поддельных изделий подобные материалы не применяют.

Платину причисляют к категории твердых металлов, а серебряные украшения меняют форму даже при небольшом внешнем воздействии. Если поверхность изделия деформировалась после того, как к нему была приложена сила, вероятность того, что оно сделано не из платины, высока.

Платиновые украшения более плотные, чем серебряные. Если поместить образец в емкость с водой и измерить количество жидкости, которую он вытесняет, а потом поделить на полученное значение массу изделия, цифра должна быть около 21,45. Такой плотностью обладает чистый платиновый металл, лишенный примесей.

Не помешает попробовать платиновые и серебряные украшения на зуб. На платине не останется отпечатка, а на серебре он будет. Это связано с более высокой плотностью платинового металла.

Еще один тест на определение разницы проводят при помощи протухшего яйца. К нему поочередно прикладывают украшения из разных металлов. Серебряное под влиянием сероводорода почернеет, а с платиновым ничего не случится.

Платине свойственна тугоплавкость, ее можно без опасения держать над печкой. Если контакт с огнем будет недолгим, она даже не успеет как следует разогреться. О такое украшение не обожжешься. Прогрев серебра происходит быстро, поэтому риск получить ожог высокий.

Отличия от золота и других металлов

Золото относится к категории мягких металлов. В отличие от него платина гораздо прочнее и плотнее, устойчивее к износу. И весит она больше. Золото легче поддается деформации, платиновые изделия практичнее. Платина светлее, золотые слитки и украшения обладают серым или серо-желтым отливом.

Для придания изделиям из белого золота характерной белизны и блеска, дополнительной прочности, их нередко покрывают родиевым слоем серебристо-белого оттенка.

Его свойства максимально приближены к свойствам платины.

Родий привлекательно смотрится и не тускнеет, не изменяет окраски с течением времени. Он более устойчив к царапинам, чем мягкое золото. Единственный недостаток такого покрытия связан с его истиранием, что ведет к пожелтению изделия. Подобное напыление рекомендуется обновлять раз в несколько лет у ювелира. Платина не требует дополнительной обработки, она и так обладает серебристо-белым отливом.

Еще одно различие состоит в цене. Раньше платиновые изделия стоили дешевле серебряных. Сегодня украшение из этого металла обойдется гораздо дороже, чем аналог из золота.

Платину от других металлов, в том числе от палладия, отличает чистый белый блеск. Она характеризуется тугоплавкостью и невосприимчива к высоким температурам.

Если поднести платиновое изделие к отрытому огню, ничего не изменится, цвет останется прежним, даже сильного нагрева не произойдет.

Как определить подлинность в домашних условиях?

За чистую платину иногда выдают различные сплавы, содержащие ее в минимальном количестве, поэтому каждый покупатель должен знать, как не допустить ошибку при выборе платинового изделия и распознать подделку. Есть ряд методик, позволяющих определить подлинность платины. При наличии сомнений стоит провести тест при помощи специальных составов.

Проверьте, как образец реагирует на йод. Если цвет капли медицинского средства после нанесения на поверхность останется неизменным (темным), значит, проба высокая. Причем чем насыщеннее колер, тем она выше.

Для проверки подлинности используют и «царскую водку». Концентрированную соляную кислоту соединяют с азотной в пропорции 3:1. Такая смесь способствует растворению металлов, но это не относится к платине. Опущенное в раствор платиновое украшение не изменит своего вида.

Подделку «царская водка» растворит с лёгкостью. Но раствор нужно применять в холодном виде, горячий растворит и платиновое изделие.

Проверку подлинности выполняют и при помощи жидкого аммиака. Контактируя с металлами, он провоцирует почернение их поверхности, с платиной же такого не случается.

Устойчива она и к магнитному воздействию. Если магнит притянет изделие, значит, количество в нем драгоценного металла низкое или вовсе отсутствует. Большинство производителей ювелирных украшений комплектуют их замками, конструкция которых предусматривает стальную пружинку. Такой механизм есть в цепочках и браслетах. При его наличии магнит притягивает исключительно замочек.

В домашних условиях можно выполнить еще один безопасный тест, направленный на установление подлинности изделия. Налейте в металлическую тару воду с растворенной в ней солью и поместите в раствор проверяемый образец. Подключите к минусу обычной батарейки жестяную банку, а к плюсу – тестируемое изделие.

В случае с подделкой в растворе образуется осадок, вызывающий его помутнение. Если изделие действительно выполнено из драгоценного металла, раствор не утратит своей прозрачности, но начнет синтезировать хлор. О его появлении свидетельствует резкий запах.

Перечисленные методы не гарантируют 100%-ного результата, их желательно применять как дополнение к профессиональной консультации. Для проверки подлинности металла лучше задействовать специальное оборудование, которое есть у ювелиров.

Еще больше информации о платине и определении ее подлинности смотрите в следующем видео.

Как работает торговля платиной - Руководство для начинающих трейдеров на 2020 год

Раскрытие информации: Ваша поддержка помогает поддерживать работу Commodity.com! Мы зарабатываем реферальный сбор за некоторых брокеров и услуг, перечисленных на этой странице. Учить больше...

Почему платина ценится?

Платина - это редкий химический элемент, обнаруженный в земной коре. Серо-белый металл - один из самых интригующих товаров, поскольку его пользовательская база не поддается простой классификации.Бизнес-секторы, такие как автомобильная промышленность, требуют платину для использования в каталитических преобразователях, в то время как трейдеры желают использовать этот металл как финансовый актив и средство сбережения. Покупатели ювелирных изделий ищут платину за ее красивый блестящий вид и устойчивость к потускнению.

Готовы начать торговать платиной? Прочтите наше руководство.

Насколько редка платина?

Список применений платины делает ее сравнение с золотом очевидным. Однако по некоторым измерениям платина даже реже золота.Ежегодно горняки добывают из земли всего около 130 миллионов тонн платины по сравнению с более чем 1700 тоннами золота.

Добыча платины также намного менее эффективна, чем добыча золота. Процесс извлечения металла из руды может занять от пяти до семи месяцев и может потребоваться десять тонн руды для получения одной унции платины. Стоимость добычи унции платины почти вдвое превышает стоимость добычи унции золота.

Над землей находится всего 200 миллионов унций платины по сравнению с 5 миллиардами унций золота.

Где можно торговать платиной?

Заинтересованы в торговле такими товарами, как платина? Начните свое исследование с обзоров этих регулируемых брокеров, доступных в.

Загрузка таблицы ...

CFD являются сложными инструментами и сопряжены с высоким риском быстрой потери денег из-за кредитного плеча. От 73,90% до 89,00% счетов частных инвесторов теряют деньги при торговле CFD. Вам следует подумать, понимаете ли вы, как работают CFD, и можете ли вы позволить себе рискнуть потерять свои деньги.

Откуда берется платина?

Платина - это плотный металл, который также является ковким и пластичным. Он извлекается из рудных тел на рудниках, содержащих элементы платиновой группы (МПГ). Эти элементы - платина, иридий, осмий, палладий, родий и рутений - имеют схожие химические, физические и анатомические свойства.

Горняки обычно добывают платину из россыпных месторождений, которые представляют собой естественные скопления тяжелых минералов.Эти отложения накапливаются в результате воздействия силы тяжести на движущиеся частицы. Добытчики платины также извлекают металл из сперрилита и сотрудничают с ним, которые представляют собой руды, содержащие платину.

Переработка металлолома также обеспечивает часть годового объема поставок металла.

Ежегодная добыча платины составляет более 170 000 кг. В последние годы это число неуклонно снижалось, поскольку горнодобывающие компании сократили добычу и закрыли шахты из-за низких цен.

Комплекс Бушвельд в Южной Африке содержит крупнейшие запасы и обеспечивает более 75% мировой добычи.

Спрос на платину является глобальным. На Европу приходится около половины годового валового спроса на металл, а на Японию и Северную Америку приходится от 10 до 15%.

На Китай приходится около 5% от общего годового спроса на платину, в то время как на остальной мир приходится около 20% оставшегося. Валовой спрос включает сумму, полученную от переработки платины.

В каких странах самые большие запасы МПГ?

Запасы МПГ представляют собой меру количества экономически полезных металлов в земле. Южная Африка имеет более 90% запасов МПГ Земли.

Однако добыча полезных ископаемых - занятие дорогостоящее, и, в конечном итоге, цена металлов определяет возможность их добычи.

Большинство промышленных применений платины были разработаны после 1970-х годов, когда законы о качестве воздуха требовали каталитических преобразователей на автомобилях.Наибольший спрос на платину генерируют следующие отрасли:

Что движет ценой на платину?

Platinum имеет необычные аномалии как со стороны предложения, так и со стороны спроса. Исторически спрос на него исходит как от торговцев, так и от промышленности, что делает его похожим на золото и серебро, но отличается от почти всех других товаров.

Что касается мирового предложения платины, на Южную Африку приходится такой большой процент, что невозможно отрицать влияние этой страны на цены.

Следующие пять областей являются важными детерминантами цен на платину:

  1. Экономика ЮАР
  2. Здоровье мировой автомобильной промышленности
  3. Разработка электромобилей
  4. Изменения в технологии каталитического нейтрализатора
  5. Инвестиционный спрос

Прочтите наше руководство, чтобы начать торговать платиной сегодня.

Экономика ЮАР

Помимо производства более 75% мирового годового производства платины, на Южную Африку приходится 95% мировых доказанных запасов.

Протест COSATU о захвате государства через Discott на Викимедиа

Рынки Южной Африки как развивающейся страны нестабильны и непредсказуемы. События, включая забастовки рабочих и политические волнения, могут замедлить производство на шахтах. Кроме того, экономические события и то, как политики реагируют на эти события, могут повлиять на предложение. Налоги, национализация активов и ограничения на землепользование - все это может повлиять на объем добычи.

Здоровье мировой автомобильной промышленности

Каталитические преобразователи обеспечивают почти 40% мирового валового спроса на платину.Таким образом, тенденции в автомобильном секторе влияют на цену товара.

Цены на платину, как правило, лучше всего работают, когда автомобильная промышленность здорова, и имеют тенденцию к падению, когда она находится в затруднительном положении.

Тенденции в экологическом законодательстве также могут повлиять на цены на платину. Поскольку развивающиеся страны принимают более строгие законы о качестве воздуха и стандарты выбросов для транспортных средств, цены на платину должны положительно отреагировать. В конечном итоге состояние автомобильной промышленности отражает состояние экономики в целом, поэтому сильный экономический рост является хорошим предзнаменованием для цен на платину.

Разработка электромобилей

Tesla Auto Bots через Стива Юрветсона на Викимедиа

Успехи в разработке электромобилей и спрос на эти автомобили могут снизить спрос на платину. Есть несколько факторов, которые влияют на спрос на электромобили, включая цену на нефть и соблюдение более строгих законов о качестве воздуха.

Изменения в технологии каталитического нейтрализатора

Технологические достижения в сокращении выбросов выхлопных газов автопроизводителями могут повлиять на спрос на платину.

Относительно высокая цена на платину может побудить производителей автомобилей искать альтернативные технологии. Палладий теперь заменяет часть платины, используемой в каталитических нейтрализаторах. Если эти технологии улучшатся, спрос на платину может еще больше снизиться. В конечном итоге эти изменения могут ускорить высокая цена на платину.

Инвестиционный спрос

Инвестиционный спрос составляет небольшой процент от общего годового спроса. Однако слабость доллара США и высокая стоимость золота могут побудить потребителей заменить инвестиционные доллары на платину.

Дополнительная литература

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Некоторые химические элементы называются металлами . Они являются большинством элементов периодической таблицы. Эти элементы обычно обладают следующими свойствами:

  1. Они могут проводить электричество и тепло.
  2. Их легко сформировать.
  3. У них блестящий вид.
  4. Они имеют высокую температуру плавления.

Большинство металлов остаются твердыми при комнатной температуре, но это не обязательно.Ртуть жидкая. Сплавы - это смеси, в которых хотя бы одна часть смеси представляет собой металл. Примеры металлов: алюминий, медь, железо, олово, золото, свинец, серебро, титан, уран и цинк. Хорошо известные сплавы включают бронзу и сталь.

Изучение металлов называется металлургией.

Признаки сходства металлов (свойства металлов) [изменить | изменить источник]

Большинство металлов твердые, блестящие, они кажутся тяжелыми и плавятся только при очень высоких температурах.Куски металла издают звон колокольчика при ударе чего-то тяжелого (они звонкие). Тепло и электричество могут легко проходить через металл (он проводящий). Кусок металла можно разбить на тонкий лист (он ковкий) или растянуть на тонкую проволоку (он пластичный). Металл трудно разорвать (у него высокая прочность на разрыв) или разбить (у него высокая прочность на сжатие). Если надавить на длинный тонкий кусок металла, он гнется, а не сломается (он эластичный). За исключением цезия, меди и золота, металлы имеют нейтральный серебристый цвет.

Не все металлы обладают этими свойствами. Ртуть, например, жидкая при комнатной температуре, свинец очень мягкий, а тепло и электричество не проходят через железо так, как через медь.

Мост в России металлический, вероятно, железный или стальной.

Металлы очень полезны людям. Их используют для изготовления инструментов, потому что они могут быть прочными и легко поддающимися обработке. Из железа и стали строили мосты, здания или корабли.

Некоторые металлы используются для изготовления таких предметов, как монеты, потому что они твердые и не изнашиваются быстро.Например, медь (блестящая и красного цвета), алюминий (блестящая и белая), золото (желтая и блестящая), а также серебро и никель (также белые и блестящие).

Некоторые металлы, например сталь, можно сделать острыми и оставаться острыми, поэтому их можно использовать для изготовления ножей, топоров или бритв.

Редкие металлы высокой стоимости, такие как золото, серебро и платина, часто используются для изготовления ювелирных изделий. Металлы также используются для изготовления крепежа и шурупов. Кастрюли, используемые для приготовления пищи, могут быть сделаны из меди, алюминия, стали или железа.Свинец очень тяжелый и плотный, и его можно использовать в качестве балласта на лодках, чтобы не допустить их опрокидывания или защитить людей от ионизирующего излучения.

Многие изделия, сделанные из металлов, на самом деле могут быть сделаны из смесей по крайней мере одного металла с другими металлами или с неметаллами. Эти смеси называются сплавами. Некоторые распространенные сплавы:

Люди впервые начали делать вещи из металла более 9000 лет назад, когда они обнаружили, как получать медь из [] руды. Затем они научились делать более твердый сплав - бронзу, добавляя к ней олово.Около 3000 лет назад они открыли железо. Добавляя небольшое количество углерода в железо, они обнаружили, что из них можно получить особенно полезный сплав - сталь.

В химии металл - это слово, обозначающее группу химических элементов, обладающих определенными свойствами. Атомы металла легко теряют электрон и становятся положительными ионами или катионами. Таким образом, металлы не похожи на два других вида элементов - неметаллы и металлоиды. Большинство элементов периодической таблицы - металлы.

В периодической таблице мы можем провести зигзагообразную линию от элемента бора (символ B) до элемента полония (символ Po). Элементы, через которые проходит эта линия, - это металлоиды. Элементы, расположенные выше и справа от этой линии, являются неметаллами. Остальные элементы - это металлы.

Большинство свойств металлов обусловлено тем, что атомы в металле не очень крепко удерживают свои электроны. Каждый атом отделен от других тонким слоем валентных электронов.

Однако некоторые металлы отличаются. Примером может служить металлический натрий. Он мягкий, плавится при низкой температуре и настолько легкий, что плавает на воде. Однако людям не следует пробовать это, потому что еще одно свойство натрия состоит в том, что он взрывается при соприкосновении с водой.

Большинство металлов химически стабильны и не вступают в реакцию легко, но некоторые реагируют. Реактивными являются щелочные металлы, такие как натрий (символ Na) и щелочноземельные металлы, такие как кальций (символ Ca). Когда металлы действительно вступают в реакцию, они часто реагируют с кислородом.Оксиды металлов являются основными. Оксиды неметаллов кислые.

Соединения, в которых атомы металлов соединены с другими атомами, образуя молекулы, вероятно, являются наиболее распространенными веществами на Земле. Например, поваренная соль - это соединение натрия.

Кусок чистой меди, найденной как самородная медь

Считается, что использование металлов - это то, что отличает людей от животных. До того, как стали использовать металлы, люди делали инструменты из камня, дерева и костей животных. Сейчас это называется каменным веком.

Никто не знает, когда был найден и использован первый металл. Вероятно, это была так называемая самородная медь, которую иногда находят большими кусками на земле. Люди научились делать из него медные инструменты и другие вещи, хотя для металла он довольно мягкий. Они научились плавке, чтобы получать медь из обычных руд. Когда медь плавили на огне, люди научились делать сплав под названием бронза, который намного тверже и прочнее меди. Из бронзы делали ножи и оружие.Это время в истории человечества примерно после 3300 г. до н.э. часто называют бронзовым веком, то есть временем бронзовых инструментов и оружия.

Примерно в 1200 году до нашей эры некоторые люди научились делать железные орудия труда и оружие. Они были даже тверже и прочнее бронзы, и это было преимуществом на войне. Время железных инструментов и оружия теперь называется железным веком. . Металлы были очень важны в истории человечества и цивилизации. Железо и сталь сыграли важную роль в создании машин. Золото и серебро использовались в качестве денег, чтобы люди могли торговать, то есть обмениваться товарами и услугами на большие расстояния.

В астрономии металл - это любой элемент, кроме водорода или гелия. Это потому, что эти два элемента (а иногда и литий) - единственные, которые образуются вне звезд. В небе спектрометр может видеть признаки металлов и показывать астроному металлы в звезде.

В организме человека некоторые металлы являются важными питательными веществами, такими как железо, кобальт и цинк. Некоторые металлы могут быть безвредными, например рутений, серебро и индий. Некоторые металлы могут быть токсичными в больших количествах. Другие металлы, такие как кадмий, ртуть и свинец, очень ядовиты.Источники отравления металлами включают горнодобывающую промышленность, хвостохранилища, промышленные отходы, сельскохозяйственные стоки, профессиональные воздействия, краски и обработанную древесину.

.

Как определить плотность металла - Канадский институт охраны природы (CCI) Примечания 9/10

Введение

Плотность объекта - это масса объекта, деленная на его объем. Плотность является характеристикой материала, из которого изготовлен объект, и ее значение может помочь идентифицировать материал.

За исключением объектов простой формы, напрямую определить объем сложно. Простой способ определить плотность металлического объекта - взвесить его в воздухе, а затем снова взвесить, когда он будет погружен в жидкость, как описано в разделе «Наука, лежащая в основе измерений плотности».Вода - самая удобная жидкость для использования, но если объект нельзя погрузить в воду, можно использовать органические растворители, такие как этанол или ацетон. Плотность объекта можно рассчитать по двум измерениям веса и плотности жидкости.

При правильном балансе и контейнере подходящего размера этот метод можно использовать для различных объектов: больших и малых, металлических или неметаллических. Этот метод работает для сложных форм, даже для объектов с отверстиями, пока жидкость может проникать и заполнять отверстия.После того, как плотность определена, ее можно сравнить с плотностями известных материалов, чтобы сузить круг вопросов, из которых может быть сделан объект.

В этом примечании описывается процедура и необходимые материалы для определения плотности металлического объекта. Первым шагом является выполнение процедуры на одном или нескольких металлических объектах известного состава, будь то чистый металл или сплав, чтобы получить опыт использования метода и убедиться, что он используется правильно. Затем можно определить плотность неизвестных металлов.

Методика определения плотности металла

Оборудование и материалы, необходимые для определения плотности

  • Мелкие металлические предметы, которые можно погружать в воду
  • Весы с возможностью взвешивания под весами (т. Е. Могут взвешивать предметы, подвешенные под ними) и которые могут измерять с разрешением не менее 0,01 грамма (см. Раздел Весы без возможности взвешивания под весами, чтобы узнать, как адаптировать процедуру взвешивания ниже весов. баланс)
  • Металлическая проволока для крепления к крючку внутри баланса (хорошо подойдет изогнутая скрепка)
  • Поддерживающая подставка или платформа для удержания весов, чтобы под них можно было подвешивать предметы на крючке
  • Стаканы, достаточно большие, чтобы предметы можно было полностью погрузить без перелива жидкости
  • Опоры для удержания стаканов на нужной высоте под весами
  • Водопроводная вода
  • Калькулятор
  • Нить нейлоновая (e.г. леска или аналогичный легкий материал) для подвешивания предметов под весами
  • Одноразовые нитриловые перчатки
  • Дополнительно: зажимы для крепления опоры баланса к краю счетчика

Методика определения плотности при взвешивании ниже весов

  1. Снимите крышку с нижней стороны весов, чтобы открыть крючок внутри.
  2. Поместите весы на подставку с отверстием для доступа к внутреннему крючку.
  3. Присоедините проволочный крюк к внутреннему крюку и затем тарируйте весы (установите на ноль).
  4. Подвесьте какой-либо предмет на крючок под весами, используя нейлоновую нить или аналогичный предмет, и взвесьте его в воздухе. Надевайте перчатки при работе с металлическими предметами, особенно с теми, которые предположительно содержат свинец.
  5. Наполните химический стакан водой и поместите его под весы.
  6. Поднимите стакан до полного погружения объекта. Установите подставку под стакан, чтобы удерживать его на нужной высоте.Убедитесь, что под объектом или в пустотах внутри объекта нет пузырей.
  7. Взвесьте погруженный объект.
  8. Рассчитайте плотность, используя приведенное ниже уравнение.
  9. Сравните рассчитанную плотность с известными значениями плотности металлов и сплавов, используя приведенную ниже таблицу или более полные списки, доступные в справочных материалах.
  10. Повторите шаги 4–9 с остальными объектами.

Расчет плотности

Плотность ρ объекта или материала определяется как масса m, деленная на объем V; в символах ρ = m / V.Если объект взвешивается в воздухе, чтобы определить его фактическую массу, и взвешивается в жидкости, чтобы определить его (кажущуюся) массу в жидкости, то плотность объекта определяется по формуле:

Плотность воды 0,998 г / см 3 при 20 ° C и 0,997 г / см 3 при 25 ° C.

Результаты процедуры

Примеры объектов

На рис. 1 показаны примеры восьми различных металлических образцов, использованных для демонстрации этой процедуры.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0358
Рис. 1. Металлические предметы, используемые для демонстрации процедуры.

Измеренные плотности металлических образцов на Рисунке 1 представлены ниже.

В верхнем ряду слева направо:

  1. Вероятно, чугун (7,13 г / см 3 )
  2. Алюминий высокой чистоты (2,70 г / см 3 )
  3. Красноватый медный сплав (возможно, 85% меди и 15% цинка, 8,23 г / см 3 )
  4. Медь высокой чистоты (8.88 г / см 3 )

В нижнем ряду слева направо:

  1. Цинковое литье (сплав неизвестен, 7,09 г / см 3 )
  2. Свинец высокой чистоты (11,20 г / см 3 )
  3. Олово высокой чистоты (7,27 г / см 3 )
  4. Желтый картридж, латунь (70% меди и 30% цинка, 8,45 г / см 3 )

В каждом образце плотность определялась по приведенной выше формуле. Например, для алюминиевого объекта (б) масса оказалась равной 110.18 г в воздухе и 69,45 г в воде, что дает плотность 2,70 г / см. 3 . Для чугунного объекта (а) масса составила 209,47 г в воздухе и 180,13 г в воде, что дает 7,13 г / см 3 . Для свинцового объекта (f) масса составила 102,44 г в воздухе и 93,31 г в воде, что дает 11,20 г / см 3 .

Измеренные плотности алюминия, чугуна и свинца (2,70, 7,13 и 11,20 г / см 3 ) близки к известным значениям плотности (2,71, 7,20 и 11,33 г / см 3 из таблицы 1).Таким образом, предметы из алюминия и свинца легко идентифицируются по плотности.

Для изделия из чугуна одной плотности недостаточно, чтобы исключить другие металлы, такие как цинк (известная плотность 7,13 г / см 3 ). Когда плотность неизвестного металла приближается к плотности нескольких металлов и сплавов (например, цинка, железа и олова), тогда необходимо будет определить другие свойства, такие как магнетизм и цвет, чтобы помочь идентифицировать его.

Известная плотность выбранных металлов и сплавов

Известная плотность выбранных металлов и сплавов приведена в таблице 1 в порядке увеличения плотности (ASTM 2006, Lide 1998).

Таблица 1: известная плотность выбранных металлов и сплавов
Металл или сплав Плотность (г / см 3 )
Алюминий 2,71
Алюминиевые сплавы 2,66–2,84
цинк 7,13
Чугун (серое литье) 7,20
Олово 7.30
Сталь (углеродистая) 7,86
Нержавеющая сталь 7,65–8,03
Латунь (картридж: 70% меди, 30% цинка) 8,52
Латунь (красный: 85% меди, 15% цинка) 8,75
Нейзильбер (65% меди, 18% никеля, 17% цинка) 8,75
Бронза (85% меди, 5% олова, 5% цинка, 5% свинца) 8.80
Никель 8,89
Медь 8,94
Серебро 10,49
Свинец 11,33
Золото 19,30
Реквизиты баланса

Весы с возможностью взвешивания под весами обычно поставляются с крышкой под внутренним крючком.На рис. 2 показан пример расположения крышки на дне весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0359
Рис. 2. Весы с возможностью взвешивания под весами.

На рис. 3 показан увеличенный вид с закрытой крышкой; на рис. 4 крышка открыта, чтобы обнажить внутренний крючок.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0360
Рис. 3. Деталь нижней стороны весов, демонстрирующая подвижную металлическую крышку, закрывающую внутренний крюк.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0361
Рис. 4. Деталь нижней стороны весов, показывающий внутренний крюк после поворота металлической крышки.

На рисунке 5 показана металлическая проволока, изогнутая в виде крючков на обоих концах. На рис. 6 показан крючок на одном конце проволоки, прикрепленный к внутреннему крючку внутри весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0363
Рис. 5. Проволока с загнутыми концами в виде крючка.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0362
Рис. 6. Деталь проволоки, загнутой в крючки с обоих концов. Верхний конец крючка прикреплен к другому крючку внутри весов.

На рис. 7 показаны весы, которые устанавливаются на подставку из оргстекла с прорезью в верхней части. Отверстие обеспечивает доступ к крючку на нижней стороне весов.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0365
Рисунок 7.Весы устанавливаются на подставку из оргстекла с крюком, который вот-вот пройдет через отверстие в подставке.

На рис. 8 показаны весы на подставке из оргстекла с прямоугольным купоном из чистой меди, взвешиваемым на воздухе. На рисунке 9 показаны весы на стенде из оргстекла с прямоугольным купоном из чистой меди, взвешиваемым в воде. Меньшая подставка из оргстекла используется для поддержки стакана на нужной высоте.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0366
Рис. 8. Прямоугольный купон чистой меди, взвешиваемой на воздухе.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0367
Рис. 9. Прямоугольный купон из чистой меди, погруженной в воду.

На рисунке 10 показан пример объекта с отверстием, в котором застряли пузырьки воздуха. Будьте осторожны, чтобы не захватить предметом пузырьки воздуха, так как это приведет к неточному показанию.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0375
Рис. 10. Три пузырька воздуха застряли в отверстии.

Дополнительная информация

Использование других растворителей, кроме воды

Если погружать какой-либо предмет в воду, например железо, нецелесообразно, поскольку он очень подвержен коррозии, можно использовать органический растворитель, такой как ацетон или безводный этанол. Необходимо использовать надлежащую вентиляцию и соответствующие средства индивидуальной защиты. Обратитесь к паспорту безопасности (SDS) конкретного растворителя для рекомендованного оборудования.Плотность ацетона составляет 0,790 г / см 3 , а плотность безводного этанола составляет 0,789 г / см 3 , оба при 20 ° C. Тем, кому может потребоваться использовать одну из этих жидкостей, попробуйте измерить плотность объекта, используя воду и одну из этих жидкостей, и сравните результаты.

Советы по настройке весов
Альтернативная подставка для весов

Лист фанеры с отверстием можно прижать к краю прилавка, если нет подставки для балансировки (Рисунок 11).

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0296
Рис. 11. Платформа для весов, сделанная из фанеры и зажимов.

Весы без взвешивания под весами

Весы без крюка для взвешивания можно использовать для определения плотности, но для этого требуется рама, чтобы подвешивать объект под весами и переносить вес объекта на весы. Баланс должен быть установлен на платформе; может использоваться установка, аналогичная показанной на рисунке 11.(В этом случае отверстие в дереве на Рисунке 11 не требуется.) Затем вокруг весов и платформы устанавливают четырехстороннюю рамку (имеющую форму рамки для рисунка), опираясь только на чашу весов и не касаясь ее. другая часть баланса (рисунок 12). Весы тарируют с установленными рамой и крюком, затем объект прикрепляют к крюку на раме и взвешивают в воздухе и в жидкости, как в шагах 4–9 процедуры: определение плотности металла.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы.CCI 120260-0298
Рис. 12. Вид спереди (левая часть рисунка) и вид сбоку (правая сторона), показывающие весы без возможности взвешивания ниже весов. Верхний сегмент прямоугольной рамки опирается на чашу весов, а предмет прикрепляется к нижнему сегменту.

Наука, лежащая в основе измерений плотности

Плавучесть и принцип Архимеда

Техника этой процедуры датируется третьим веком до нашей эры. В своей книге «Плавающие тела» Архимед Сиракузский предположил, что если объект погрузить в жидкость и взвесить, он будет легче, чем его истинный вес, на вес жидкости, которую он вытесняет.История гласит, что Архимед использовал эту идею, чтобы показать, что корона не была чистым золотом, а скорее смесью золота и серебра (Heath 1920).

Объект кажется более легким в жидкости, потому что на него действует сила, называемая выталкивающей силой. Сила возникает из-за того, что давление в жидкости увеличивается с глубиной, поэтому давление на нижнюю часть объекта (толкая объект вверх) выше, чем давление сверху (толкающее его вниз). Разница между давлением, направленным вверх и вниз, дает подъемную силу.Выталкивающая сила, толкая объект вверх, действует против силы тяжести, которая тянет объект вниз. Если подъемная сила меньше силы тяжести, объект утонет, но будет казаться, что в жидкости он весит меньше, чем в воздухе. Если выталкивающая сила больше силы тяжести, объект всплывет к поверхности жидкости.

Плотность объекта рассчитывается по формуле, приведенной ранее

Когда плотность известна, ее можно использовать для расчета объема объекта по следующей формуле:

Объем объекта = (масса в воздухе) / (плотность объекта)

Подобно воде, воздух также производит подъемную силу.(Вот почему гелиевые шары плавают вверх.) Выталкивающая сила воздуха слишком мала, чтобы иметь значение в этой процедуре, но ее необходимо учитывать, когда требуется высокая точность взвешивания (Skoog et al. 2014).

Плотность определяется по вытесненному объему

Более простой, но менее точный способ измерения плотности - поместить объект в жидкость и измерить объем вытесненной жидкости. Это можно использовать для небольших объектов, которые помещаются в градуированный цилиндр, например, чтобы решить, сделан ли объект из свинца или менее плотного металла.

Порядок действий следующий. Найдите градуированный цилиндр диаметром не намного больше, чем объект. Определите массу объекта с помощью подходящих весов. Добавьте воду в мерный цилиндр и запишите начальный объем. Полностью погрузите объект в воду, стараясь не образовывать пузырей, а затем запишите объем во второй раз. Объем объекта равен разнице конечного и начального объемов, считываемых с градуированного цилиндра, а плотность - это масса, деленная на объем объекта.

В качестве примера была измерена фигурка лося. Масса 4,088 г. На рис. 13 фигурка показана за пределами градуированного цилиндра, а на рис. 14 - в погруженном состоянии. Вода в градуированном цилиндре увеличилась с 5,0 мл до 5,6 мл, когда фигурка была погружена, что дало изменение объема на 0,6 мл. Без учета ошибок измерения объема плотность рассчитывается и составляет 4,088 г / 0,6 мл = 6,8 г / см 3 . (Примечание: 1 мл = 1 см 3 .) Это меньше плотности цинка и может предполагать сплав цинка и более легкого металла, возможно, магния или алюминия.Но с учетом небольшого объема измерения есть неточности. Объем может быть измерен только с точностью до 0,1 мл с помощью градуированного цилиндра, поэтому объем может составлять от 0,5 до 0,7 мл. Таким образом, плотность может быть где угодно от 4,088 г / 0,7 мл = 5,8 г / см 3 до 4,088 г / 0,5 мл = 8,2 г / см 3 . В этом диапазоне измерений фигурка может быть из цинка, железа, олова, стали или других сплавов, но не из чистого алюминия или чистого свинца. Фактически анализ показал, что это олово, имеющее плотность 7.30 г / см 3 .

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0373
Рис. 13. Небольшой металлический предмет перед погружением в воду в мерном цилиндре на 25 мл. Обратите внимание на уровень воды.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы. CCI 120260-0374
Рис. 14. Небольшой металлический предмет после погружения в воду в мерном цилиндре объемом 25 мл. Уровень воды примерно на 0,6 мл больше, чем до погружения объекта.

Другое применение

Вышеуказанные процедуры можно использовать не только для идентификации металлов по их плотности.

Вес для литья металлов

При отливке скульптуры необходимо оценить количество металла, необходимое для заполнения формы модели скульптуры. Если отливаемая модель может быть погружена в воду, объем модели можно определить с помощью описанных выше методов. Тогда необходимую массу металла m можно рассчитать из объема V модели и плотности металла ρ по формуле m = ρV.(Имейте в виду, что обычно требуется дополнительный металл для заполнения каналов, которые направляют расплавленный металл в форму.)

Благодарности

Особая благодарность Миган Уолли, Люси 'т Харт и Кэтрин Мачадо, бывшим стажерам CCI, за их помощь в разработке этой заметки.

Список литературы

ASTM G1-03. «Стандартная практика подготовки, очистки и оценки образцов для испытаний на коррозию». В Ежегодной книге стандартов ASTM, т. 03.02. Вест Коншохокен, Пенсильвания: Американское общество испытаний и материалов, 2006, стр.17–25.

Heath, T.L. Архимед. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макмиллан, 1920.

Lide, D.R., ed. CRC Справочник по химии и физике, 79-е изд. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 1998, стр. 12-191–12-192.

Скуг, Д.А., Д.М. Уэст, Ф.Дж. Холлер и С. Присядь. Основы аналитической химии, 9 изд. Бельмонт, Калифорния: Брукс / Коул, 2014 г., стр. 22–23.

Написано Линдси Селвин

Également publié en version française.

© Правительство Канады, Канадский институт охраны природы, 2016

ISSN 1928-1455

.

Определение относительной плотности - MEL Chemistry

Плотность воды часто используется для расчета относительной плотности. [Викимедиа]

Плотность - это физическая величина, равная отношению массы вещества к его объему. Это значение измеряется в г / см³ [кг / м³].

ρ = м / В.

Часто при определении плотности водных растворов для стандартной плотности используется плотность чистой воды, которая при нормальных условиях приблизительно равна 1 г / см³.Для удобства расчета часто используется относительная плотность вещества.

через GIPHY

Относительная плотность

Относительная плотность - это величина, определяемая как отношение плотности исследуемого вещества к плотности вещества, выбранного в качестве «стандарта» в данном случае. Относительная плотность - безразмерная величина, так как при ее определении одно значение плотности делится на другое. Учитывается не только изменение числового значения параметра, но и изменение его размерности - если размерность делится сама на себя, она полностью уменьшается:

d = P / P₀ (плотность данного вещества - Р, плотность эталонного вещества - Р).

Условия могут быть указаны после d. Например, d²⁰₄ означает, что плотность была рассчитана при 20 ᵒC (68 ᵒF), и что плотность воды при 4 ᵒC (39,2 F) была взята за стандарт.

Щелкните здесь, чтобы провести интересные эксперименты с водой.

В случае воды обычно не видно принципиальных различий между плотностью вещества и его относительной плотностью, поскольку плотность воды округляется до 1.Наличие или отсутствие измерения ценности помогает нам точно определить, какое значение определяется - относительное или нет.

[Викимедиа]

Иногда относительную плотность также определяют для газов по аналогичному принципу:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (газ) / Mᵣ ₐᵢᵣ (плотность газа по воздуху определяется как отношение относительной молекулярной массы газа к относительной молекулярной массе воздуха, которая всегда равна 29 ).Вместо воздуха в качестве стандарта можно использовать любой другой газ.

Что может повлиять на значение плотности

Значение относительной, так же как и обычной плотности, не является постоянным значением даже для одних и тех же веществ. В зависимости от температуры окружающей среды значение может увеличиваться или уменьшаться (зависимость плотности необходимого вещества от атмосферных условий может быть найдена из справочных таблиц или определена приборами в серии экспериментов с различными условиями).

Например, при 20 ᵒC (68 ᵒF) плотность дистиллированной воды составляет 998,203 кг / м³, а при 4 ᵒC (39,2 F) - 999,973 соответственно. При точном определении относительной плотности эти различия могут повлиять на конечный результат.

Пикнометр [Викимедиа]

Как измерить относительную плотность

Относительную плотность при той же температуре можно измерить пикнометром - сначала его взвешивают пустым, затем стандартным веществом (например, дистиллятом), а затем исследуемым веществом.В некоторых случаях для определения относительной плотности используется ареометр, но точность результатов ниже.

Примеры расчетов

Если при решении задачи задаются плотности двух веществ, то для определения относительной плотности определенную плотность просто нужно разделить на стандарт. Например, если плотность раствора соляной кислоты составляет 1,150 кг / м³, а стандартная плотность серной кислоты составляет около 1.800 кг / м³, тогда плотность соляной кислоты , деленной на серную кислоту, составит:

3D-структура серной кислоты [Викимедиа]

d = P / P₀ = 1150/1800 = 0,64.

Для газов используется молекулярная масса. Таким образом, плотность хлора Cl₂, разделенного на воздух, составляет:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (Cl₂) / Mᵣ ₐᵢᵣ = 71/29 = 2,45.

Хлор [Викимедиа]

На практике расчеты относительной плотности часто используются для упрощенных оценок.

.

Смотрите также