皆さん、
「ウェットゴールド法」は、金合金の金含有率を推定する簡単な方法です。この手法では、合金の密度を間接的に測定します。合金の密度から、「インジウムはんだ密度計算機」と同様の計算式を用いて、金含有率を算出することができます。
この手法の仕組みについては、以前の投稿で説明しました。要は、金合金の試料の重量を測定します。例えば、その重量が100グラムだとします。次に、その試料を水中に浮かべた状態で重量を測定します(これが「ウェットゴールド」と呼ばれる所以です)。この水中の重量は、94.1グラムになるかもしれません。 水中で試料の重量が軽くなるのは、水が試料を押し上げる浮力が、押し出された水の体積に相当する重量と等しいためです。乾燥重量と湿潤重量の差を水の密度で割ることで、合金の体積が求められます。合金の重量(質量)と体積が判明したため、合金の密度を算出することができます。 上記の場合、密度は 100/(100-94.1) = 16.95g/cm³ となります。この手法には、魚の重さを測るのに使われるような吊り秤が必要です。この手法を「ウェットゴールド法 I」と呼びましょう。
この手法のバリエーション(ウェットゴールド法 II)では、実験室用の天秤が使用されます。この2つ目の手法は、下の写真にあるように、ケイ酸金鉱石中の金の含有率を測定するために、現場でよく用いられます。
図1。「 ウェット・ゴールド・テクニックII 」は 、ケイ酸金鉱石中の金の含有率を測定するために、現場でよく用いられる。
「ウェット・ゴールド・テクニック」は、金と合金になっている金属や鉱物を特定できている場合にのみ有効であり、また、この手法は1種類の合金金属または鉱物に対してのみ有効であるという点に留意することが重要です。
長年にわたり、この手法について私宛てに手紙を寄せてくださる方々からは、金にどのような合金元素が添加されているのかを知らない、あるいは金には複数の元素が合金化されている可能性があることを理解していないという印象をしばしば受けました。彼らは、その導出過程を理解していないまま、銅(金宝飾品の合金によく使われる)や銀といった合金元素を前提とした計算式を頻繁に用いていました。 しかし、彼らは自分の試料に含まれる合金元素が何であるかを知らないまま、その式を使っていたのです。例を挙げます:
ショーンは次のように書いています:
合金中の金の含有率を計算するには、次の式を使います:湿重量/乾重量 × 2307.454 – 2088.136。この計算式の仕組みについて説明していただけますか?
前述の通り、「ウェット・ゴールド法」は1つの合金元素に対してのみ有効です。ショーンが用いている式を導き出すには、その元素が何であるかを知る必要があります。試行錯誤の結果、私はその合金元素が銀であることを突き止めました。そして、図IIに示すような式を導き出しました。私の結果はショーンが用いているものと近いですが、おそらく丸め誤差のため、ショーンの式よりもわずかに正確です。
図2.銀を合金化した金について、「ウェットゴールド方程式」を導出するための計算。式3は、どのような合金元素に対しても適用可能ですが、その元素の密度を把握しておく必要があります。
上記の式(3)において、銀の密度の代わりにその合金元素の密度を代入するだけで、別の合金元素に関する式を導き出すことができます。
しかし、何よりも重要なのは、合金元素が何であるかを把握していること、そして合金元素が1つだけであるということです。合金元素が分からない場合に生じる問題の例として、次のような状況を考えてみてください。 合金の密度を12.2g/cm³と測定し、合金元素が銅であると仮定します。ショーンが用いた式によれば、この試料は50%が金であると算出されます。しかし、もし合金元素が実際には銀であった場合、試料の金含有率はわずか30%となり、これは大きな違いとなります。
乾杯
ロン博士




