합금의 퍼센트 골드 추산: "웻 골드 기술"은 한 가지 합금 요소에만 작용하므로… 해당 요소에 대해 알아 두어야 합니다

여러분,

웻 골드(Wet Gold) 기술은 금 합금에서 금 퍼센트를 추산하는 간단한 방법입니다.  이 기술로 합금 밀도를 간접적으로 측정합니다.  인듐 솔더 밀도 계산기의 공식과 유사한 공식을 사용하여 금 퍼센트를 계산할 수 있습니다.

저는 과거 게시글에서 이 기술의 작동 원리에 관해 설명했습니다.  기본적으로, 금 합금 표본의 중량을 측정합니다. 가령 이것의 무게가 100그램이라고 합시다.  그런 다음, 물 속에서 이 표본의 중량을 측정합니다(여기에서 “웻 골드” 용어가 유래됨). 이 웻 중량은 약 94.1그램일 것입니다. 표본은 물 속에서 무게가 덜 나가는데, 그 이유는 데체되는 물의 용적과 동일한 부력으로 물이 표본을 밀어 올리기 때문입니다.  건조 중량과 웻 중량의 차이를 물의 밀도로 나누면 합금의 부피가 나옵니다.  이제 합금의 중량(질량)과 부피를 알고 있으므로 합금의 밀도를 계산할 수 있습니다.  위의 경우 밀도는 100/(100-94.1) = 16.95g/cm³입니다.   이 방법에는 생선의 무게를 달기 위해 사용되는 천칭과 같은 저울이 필요합니다.  이 방법을 웻 골드 기술 I로 명명합시다.

이 방법의 변형(웻 골드 기술 II)에는 실험실 유형의 저울이 필요합니다.  이 두 번째 방법은 아래의 사진에서 예시하는 바와 같이 금 규산염 광석의 금 퍼센트를 측정하는 분야에서 많이 사용되고 있습니다.

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도 1. 웻 골드 기술 II는 아래의 사진에서 예시하는 바와 같이 금 규산염 광석의 금 퍼센트를 측정하는 분야에서 많이 사용되고 있습니다. 

웻 골드 기술을 사용하려면 금과 합금되는 금속 또는 광물에 대한 지식이 있어야 하며 이 기술은 한 가지 합금 금속 또는 광물에 한해서만 사용할 수 있습니다.

지난 수년간 이 기술에 관해 제가 독자들로부터 받은 글을 보면, 사람들이 금과 합금되는 원소에 대해 알지 못할 뿐 아니라 금이 두 가지 원소 이상과 합금 될 수 있는 줄 알고 있다는 인상을 강하게 받았습니다.  그들은 종종 유도를 이해하지 못한 방정식, 동(금 보석류 합금에서 일반적인) 또는 은 등 합금 원소에 대한 방정식을 갖고 있었으며, 자신들의 표본이 무슨 합금 원소를 포함하고 있는지 모른 채 그것을 사용하고 있었습니다.  사례를 하나 소개합니다.

숀이 보낸 글:

우리는 합금 내 금 퍼센트를 계산하기 위해 다음 방정식을 사용합니다. 웻 중량/건조 중량*2307.454 – 2088.136.  이 원리를 설명해 주시겠습니까?

위에서 언급한대로, 웻 골드 기술은 한 가지 합금 원소에만 적용됩니다.  숀이 사용하는 공식을 유도하려면 원소가 무엇인지 알아야 합니다.  저는 시행착오를 거쳐 합금 원소가 은이었다는 것을 확인했습니다.  저는 도 II에 예시된대로 방정식을 유도했습니다.  제가 유도한 결과는 숀이 사용하는 것과 근사하지만 숀의 것보다 더 정확한데, 이는 반올림 오류때문인 것 같습니다.

도 2.  금과 은 합금용 웻 골드 방정식을 유도하기 위한 계산.  방정식 3은 모든 합금 원소에 대해 사용될 수 있지만 원소 밀도에 대해 알고 있어야 합니다.

다른 합금 원소 관련 방정식을 만들려면 위의 방정식 3에서 은 밀도를 해당 합금 원소의 밀도로 대체합니다.

그러나 중요한 사항은 합금 원소가 무엇인지를 아는 것이며 방정식은 단지 한 가지의 합금 원소에만 적용된다는 점입니다.  합금 원소에 대한 지식이 없을 경우 다음과 같은 일이 발생할 수 있습니다.  합금 밀도의 측정치는 12.2g/cm³이고 합금 원소는 동이라고 가정합니다.  숀이 사용했던 방정식은 표본이 50% 금이라고 계산했습니다.  그러나 합금 원소가 은일 경우에는 표본은 30% 금이므로 차이가 많이 납니다.

감사합니다.

론 박사

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