Bestimmung des Goldanteils in einer Legierung: Die „Nassgoldmethode“ funktioniert nur bei einem einzigen Legierungselement … und man muss wissen, um welches Element es sich handelt

Leute,

Die „Wet-Gold“-Methode ist eine einfache Möglichkeit, den Goldanteil in einer Goldlegierung zu schätzen. Bei dieser Methode wird die Dichte der Legierung indirekt gemessen. Aus der Dichte der Legierung lässt sich der Goldanteil mithilfe einer Formel bestimmen, die der im Indium-Lötdichte-Rechner verwendeten Formel ähnelt.

In einem früheren Beitrag habe ich erklärt, wie diese Technik funktioniert. Im Wesentlichen wiegt man eine Probe der Goldlegierung; nehmen wir an, sie wiegt 100 Gramm. Anschließend wiegt man die Probe, während sie in Wasser schwebt (daher der Begriff „Wet Gold“). Dieses Nassgewicht könnte beispielsweise 94,1 Gramm betragen. Die Probe wiegt im Wasser weniger, da das Wasser mit einer Auftriebskraft nach oben drückt, die dem Gewicht des verdrängten Wasservolumens entspricht. Teilt man die Differenz zwischen Trocken- und Nassgewicht durch die Dichte von Wasser, erhält man das Volumen der Legierung. Da nun das Gewicht (die Masse) der Legierung und ihr Volumen bekannt sind, lässt sich die Dichte der Legierung berechnen. Im obigen Fall würde die Dichte 100/(100–94,1) = 16,^{95 g/cm³} betragen. Für diesen Ansatz ist eine Hängewaage erforderlich, wie sie zum Wiegen von Fischen verwendet wird. Nennen wir diesen Ansatz „Nassgold-Technik I“.

Eine Variante dieses Verfahrens (Wet-Gold-Technik II) nutzt eine Laborwaage. Dieses zweite Verfahren wird häufig vor Ort eingesetzt, um den Goldanteil in Goldsilikat-Erzen zu bestimmen, wie auf dem Foto unten zu sehen ist.

Abbildung 1. Die „Wet Gold Technique II“ wird im Feld häufig eingesetzt, um den Goldanteil in Goldsilikat-Erzen zu bestimmen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die „Wet Gold“-Technik nur dann funktioniert, wenn man das mit dem Gold legierte Metall oder Mineral kennt, und dass die Techniken nur bei einem einzigen Legierungsmetall oder -mineral anwendbar sind.

Im Laufe der Jahre, in denen mir Menschen zu dieser Technik geschrieben haben, hatte ich oft den deutlichen Eindruck, dass sie nicht wussten, welches Element dem Gold beigemischt war, und dass das Gold möglicherweise mit mehr als einem Element legiert war. Oft verwendeten sie Gleichungen, deren Herleitung sie nicht verstanden, die jedoch von einem Legierungselement wie Kupfer (das in Goldschmucklegierungen häufig vorkommt) oder Silber ausgingen. Sie wandten diese Gleichungen jedoch an, ohne zu wissen, um welche Legierungselemente es sich in ihren Proben handelte. Es folgt ein Beispiel:

Shawn schreibt:

Wir verwenden die folgende Gleichung, um den Goldanteil in einer Legierung zu berechnen: Nassgewicht/Trockengewicht * 2307,454 – 2088,136. Können Sie erklären, wie das funktioniert?

Wie bereits erwähnt, funktionieren die „Wet Gold“-Techniken nur für ein einziges Legierungselement. Um die von Shawn verwendete Formel abzuleiten, muss man wissen, um welches Element es sich handelt. Durch Ausprobieren habe ich herausgefunden, dass es sich bei dem Legierungselement um Silber handelt. Ich habe die in Abbildung II dargestellte Gleichung abgeleitet. Mein Ergebnis liegt nahe an dem von Shawn, ist jedoch etwas genauer als das seine, was wahrscheinlich auf Rundungsfehler zurückzuführen ist.

Abbildung 2. Die Berechnungen zur Ableitung der „Wet-Gold“-Gleichung für mit Silber legiertes Gold. Gleichung 3 kann für beliebige Legierungselemente verwendet werden, allerdings muss die Dichte des jeweiligen Elements bekannt sein.

Sie können eine Gleichung für ein anderes Legierungselement ableiten, indem Sie in der obigen Gleichung 3 einfach die Dichte dieses Legierungselements anstelle der Dichte von Silber einsetzen.

Das Wichtigste ist jedoch, dass Sie wissen, um welches Legierungselement es sich handelt, und dass es nur ein einziges Legierungselement gibt. Betrachten Sie als Beispiel für die Probleme, die entstehen, wenn man das Legierungselement nicht kennt, folgende Situation: Sie messen die Dichte der Legierung mit 12,^{2 g/cm³} und gehen davon aus, dass das Legierungselement Kupfer ist. Die von Shawn verwendete Gleichung würde Ihnen sagen, dass die Probe zu 50 % aus Gold besteht. Wäre das Legierungselement jedoch tatsächlich Silber, bestünde die Probe nur zu 30 % aus Gold – ein erheblicher Unterschied.

Zum Wohl,

Dr. Ron