Les gens,
Est-il possible qu'il y ait presque 20 ans que j'ai développé la Calculateur de densité d'alliage de soudure? J'ai reçu plus de demandes sur ce sujet que sur tout autre. La plupart des gens sont surpris d'apprendre que la formule de calcul de la densité d'un alliage est celle de la figure 1 ci-dessous :
Figure 1. Formule de calcul de la densité d'un alliage.
Oùra est la densité de l'alliage, rxest la densité du métal x, ryest la densité du métal y, x est la fraction de masse du métal x, et y est la fraction de masse du métal y.
On s'est également intéressé à l'inverse, c'est-à-dire au calcul des fractions de masse des métaux dans un alliage. Ce calcul ne peut être effectué que pour les alliages à deux métaux. La formule de calcul de la fraction massique du métal x est présentée dans la figure 2 ci-dessous :
Figure 2. Formule pour la fraction de masse x.
L'équation de la figure 2 nécessite de connaître la densité de l'alliage. Un moyen simple de déterminer la densité est d'utiliser la technique de l'or humide. Cette technique est décrite dans une vidéo réalisée par mon ami Phil Zarrow il y a quelques années.
J'ai expliqué le fonctionnement de cette technique dans unbillet précédent (). Il s'agit essentiellement de peser un échantillon de l'alliage d'or, disons 30 grammes, puis de peser l'échantillon en suspension dans l'eau (d'où le terme d'"or humide"). Ce poids humide peut être de 27 grammes. L'échantillon pèsera moins dans l'eau parce que l'eau le pousse vers le haut avec une force de flottabilité égale au poids du volume d'eau déplacé.En divisant la différence entre les poids sec et humide par la densité de l'eau (qui est de 1, ce qui facilite la tâche), on obtient le volume de l'alliage.Puisque le poids (masse) de l'alliage et le volume sont maintenant connus, la densité de l'alliage peut être calculée.Dans le cas ci-dessus, la densité serait de 30/(30-27) = 10 g/cc.Cette approche nécessite le type de balance suspendue qui est utilisée pour mesurer le poids des poissons.Appelons cette approche "Technique de l'or mouillé I". Voir la figure 3.
Figure 3. La technique de l'or humide.
Une variante de cette approche (Wet Gold Technique II) utilise une balance de type laboratoire. Cette deuxième approche est souvent utilisée sur le terrain pour mesurer le pourcentage d'or dans les minerais de silicate d'or. Ainsi, après avoir mesuré le poids de notre échantillon à 30 grammes, nous plaçons un bécher d'eau sur notre balance et remettons la balance à zéro. Nous suspendons ensuite l'échantillon dans l'eau à l'aide d'une ficelle. Lorsque l'échantillon est immergé, nous lisons 3 grammes sur la balance. Il s'agit du volume d'eau déplacé, qui correspond au volume de l'échantillon. La densité de l'eau étant de 1 g/cc, le volume de l'eau est de 3,0 g/1g/cc = 3,0 cc. Par conséquent, la densité de notre échantillon est de 30 g/3,0 cc = 10,0 g/cc.
J'ai développé une feuille de calcul Excel® (que ferais-je sans Excel®?) pour calculer la fraction massique des métaux dans un alliage binaire. Supposons que notre alliage soit de l'or de bijouterie de récupération (or/cuivre). Voir la figure 4.
Figure 4. Le calculateur de la fraction de masse des métaux
La feuille de calcul est configurée pour la technique de l'or humide I. Dans la cellule D3, entrez "Oui", dans la cellule E3, "30", dans la cellule F3, "27". Le métal 1 étant de l'or, entrez "19,32" dans la cellule E6 et "8,92" dans la cellule F6 pour la densité du cuivre. Lisez la fraction de poids de l'or à 0,2006 dans la cellule G6 et celle du cuivre à 0,7994 dans la cellule H6.
Si la technique de l'or humide II est utilisée, indiquez "Non" dans la cellule D3, puis indiquez la densité dans la cellule E9.
Si vous souhaitez obtenir une copie de ce calculateur de fraction de masse des métaux, envoyez-moi un courriel à l'adresse [email protected].
Santé,
Dr. Ron
