Oro umido: una tecnica per misurare la densità senza conoscere il volume

Gente,

Nella categoria delle richieste curiose, Ron, un artigiano specialista in oro della Guyana, mi ha inviato il seguente messaggio:

Dr. Ron,

I miei colleghi utilizzano una tecnica “a umido” per misurare la densità delle leghe d’oro. È un metodo valido? Da dove deriva la formula?

Cordiali saluti,

Ron

Beh, a dire il vero, non ne avevo mai sentito parlare ed ero scettico. Come si può misurare la densità (massa/volume) misurando solo il peso? Così ho approfondito la questione. Secondo questa tecnica, è possibile misurare la densità utilizzando solo una bilancia, misurando il peso della lega sia nell’aria che nell’acqua.

Non sono riuscito a trovare alcuna derivazione, quindi ci ho riflettuto e l’ho ricavata da solo. Per quanto riguarda le misurazioni, come già detto, basta misurare il peso all’aria e in acqua. Se non si dispone di una bilancia in grado di resistere all’immersione in acqua, è possibile utilizzare una bilancia a sospensione (come quelle usate per pesare il pesce). Quindi, dopo aver pesato la lega all’aria, la si immerge in acqua. Il peso sarà inferiore alla quantità d’acqua che essa sposta. Di seguito è riportata la derivazione:

A titolo di esempio, supponiamo di avere un lingotto di lega d’oro che pesa 1.000 grammi (ok, lo so che il grammo è un’unità di massa, ma siamo tutti un po’ approssimativi e lo usiamo anche come unità di peso) all’aria. Lo pesiamo in acqua e risulta pesare 930 grammi. In base alla formula riportata di seguito, la densità della lega è:

r = 1000/(1000-930) = 14,29 g/cc

Poiché la densità dell’oro è pari a 19,3 g/cc, la lega non è oro puro. Se si conoscesse l’elemento di lega, ad esempio il rame, si potrebbe utilizzare il calcolatore di densità delle leghe per saldatura di Indium per determinare che la lega è composta per il 69,8% da oro e per il 30,2% da rame. Se sono presenti più elementi di lega, dato che la maggior parte degli elementi comuni ha una densità di circa 9 g/cc, è persino possibile stimare il titolo dell’oro.

Questa tecnica potrebbe essere utilizzata per misurare la densità della lega, ad esempio, di una manciata di preforme di saldatura? Certo, si potrebbero mettere in un sacchetto intrecciato di materiale non igroscopico e pesarle sia all’aria che in acqua. Bisogna ammettere, però, che misurare la densità della pasta saldante con questa tecnica sarebbe piuttosto difficile.

Nel prossimo post vi mostrerò come questa tecnica venga utilizzata per misurare la quantità di oro presente nel minerale di oro e quarzo.

Salute,

Dr. Ron