Amigos,
¿Puede ser hace casi 20 años que desarrollé la calculadora de densidad de aleaciones de soldadura? He recibido más solicitudes sobre este tema que sobre cualquier otro. A la mayoría de la gente le sorprende que la fórmula para calcular la densidad de una aleación sea la de la figura 1:
Figura 1. La fórmula de la densidad de una aleación Fórmula de la densidad de una aleación.
Dondera es la densidad de la aleación, rxes la densidad del metal x, ryes la densidad del metal y, x es la fracción másica del metal x, e y es la fracción másica del metal y.
También ha habido cierto interés en ir en la otra dirección: es decir, calcular las fracciones de masa de los metales de una aleación. Este cálculo sólo puede realizarse para aleaciones con dos metales. La fórmula de la fracción másica del metal x se muestra en la Figura 2:
Figura 2. La fórmula de la fracción de masa x.
La ecuación de la figura 2 requiere conocer la densidad de la aleación. Una forma sencilla de determinar la densidad es utilizar la técnica del oro húmedo. Esta técnica se discute en un vídeo que mi buen amigo Phil Zarrow hizo hace unos años.
Ya expliqué cómo funciona esta técnica en unpost anterior de. Básicamente, se pesa una muestra de la aleación de oro, digamos que pesa 30 gramos, y luego se pesa la muestra suspendida en agua (de ahí el término "oro húmedo"). El peso en húmedo puede ser de 27 gramos. La muestra pesará menos en el agua porque el agua la empuja hacia arriba con una fuerza de flotación igual al peso del volumen de agua desplazado.Dividiendo la diferencia entre los pesos seco y húmedo por la densidad del agua (que es 1, por lo que resulta fácil), se obtiene el volumen de la aleación.Como ahora se conocen el peso (masa) y el volumen de la aleación, se puede calcular su densidad, que en el caso anterior sería de 30/(30-27) = 10 g/cc. Este método requiere el tipo de balanza colgante que se utiliza para medir el peso del pescado. Véase la figura 3.
Figura 3. La técnica del oro húmedo La técnica del oro húmedo.
Una variante de este método(Técnica del Oro Húmedo II) utiliza una balanza de laboratorio. Este segundo método se utiliza a menudo sobre el terreno para medir el porcentaje de oro en minerales de silicato de oro. Así, después de medir el peso de nuestra muestra en 30 gramos, ponemos un vaso de precipitados de agua en nuestra balanza y la ponemos a cero. A continuación, suspendemos la muestra en el agua con un cordel. Cuando la muestra está sumergida, leemos 3 gramos en la balanza. Este es el volumen de agua desplazado, que es el mismo que el volumen de la muestra. Como el agua tiene una densidad de un g/cc, el volumen del agua es 3,0 g/1g/cc = 3,0 cc. Por lo tanto, la densidad de nuestra muestra es 30 g/3,0 cc = 10,0 g/cc.
He desarrollado una hoja de cálculo Excel® (¿qué haría yo sin Excel®?) para calcular la fracción másica de metales en una aleación binaria. Supongamos que nuestra aleación es chatarra de oro de joyería (oro/cobre). Véase la figura 4.
Figura 4. Calculadora de fracción de masa metálica
La hoja de cálculo está configurada para la Técnica del Oro Húmedo I. En la celda D3, introduzca "Sí", en la celda E3, "30", en la celda F3, "27". El metal 1 es oro, así que introduzca "19,32" en la celda E6 y "8,92" en la celda F6 para la densidad del cobre. Lea la fracción en peso del oro como 0,2006 en la celda G6 y la del cobre en H6 como 0,7994.
Si se utiliza la Técnica de Oro Húmedo II, introduzca "No" en la celda D3 y, a continuación, introduzca la densidad en la celda E9.
Si está interesado en una copia de esta Calculadora de Fracción de Masa Metálica, envíeme un correo electrónico a [email protected].
Salud,
Dr. Ron
