L'or est un métal unique et très apprécié, réputé pour ses propriétés distinctes et son importance historique. L’une des propriétés physiques les plus critiques de l’or est sa densité de masse, qui donne un aperçu de sa lourdeur et contribue à ses diverses applications, de la bijouterie à l’électronique.
Définition et unités
La densité de masse, également connue simplement sous le nom de densité, est définie comme la masse d'un objet par unité de volume. Il est généralement exprimé en grammes par centimètre cube (g/cm³) ou en kilogrammes par mètre cube (kg/m³). Pour l’or, cette propriété est cruciale pour déterminer son poids et, par conséquent, sa valeur et son utilité dans différentes applications.
Propriétés fondamentales de l'or
L'or (Au) est un métal de transition avec un numéro atomique de 79 et une masse atomique d'environ 197 unités de masse atomique (amu). Il se caractérise par sa teinte jaune distinctive, son lustre élevé et son excellente résistance à la corrosion et au ternissement. La densité du métal est un paramètre critique qui joue un rôle important dans ses applications pratiques et sa valeur.
Quelle est la densité de l’or ?
La densité massique de l’or pur est d’environ 19.3 g / cm³ Cette densité élevée reflète le statut de l’or comme l’un des métaux naturels les plus denses. Cette valeur peut varier légèrement en fonction de la pureté de l'or et de la présence d'éléments d'alliage. L'or pur, également connu sous le nom d'or 24 carats, maintient cette valeur de densité de manière constante.
Densité de l'Or kg/m3
La densité de l'or est d'environ 19,300 kg / m³.
Densité de l'or Ib/in3
La densité de l'or est d'environ 0.7 lb / in³.
Variations de densité dans les alliages d’or
L'or est souvent allié à d'autres métaux pour améliorer sa dureté ou modifier sa couleur. Ces alliages comprennent, entre autres, l’argent, le cuivre et le nickel. La densité de ces alliages d'or varie en fonction de la proportion et du type de métal d'alliage :
- Or 18 carats (75 % d'or) : La densité de l'or 18 carats est généralement d'environ 15.6 g/cm³. Cette réduction de la densité de l'or pur est due à la plus faible teneur en or et à l'inclusion d'autres métaux.
- Or 14 carats (58.3 % d'or) : Cet alliage a une densité d'environ 12.9 g/cm³. La diminution de densité par rapport à l’or pur résulte de la proportion plus élevée de métaux de base mélangés à l’or.
- Or 10 carats (41.7 % d'or) : Avec une teneur en or encore plus faible, l'or 10 carats a une densité d'environ 10.0 g/cm³. Cette densité plus faible reflète la présence substantielle de métaux autres que l'or dans l'alliage.
Comparaison avec d'autres métaux
Pour mettre les choses en perspective, l’or est plus dense que de nombreux autres métaux. Par exemple, le plomb, qui a une densité d'environ 11.35 g/cm³ (En savoir plus sur densité de plomb), est nettement plus léger que l’or. Même l'osmium et l'iridium, qui comptent parmi les éléments naturels les plus denses, ont des densités d'environ 22.59 g/cm³ et 22.56 g/cm³, respectivement, ce qui rend l'or légèrement moins dense mais néanmoins exceptionnellement lourd.
Pour fournir une perspective plus large, voici quelques comparaisons supplémentaires :
| Métal | Densité (g / cm³) | Densité (kg / m³) | Densité (lb/po³) |
|---|---|---|---|
| Platine | 19.9 | 19,900 | 0.7 |
| Iridium | 22.6 | 22,600 | 0.8 |
| Rhénium | 21.0 | 21,000 | 0.8 |
| Osmium | 22.6 | 22,600 | 0.8 |
| un Prix d'argent | 10.5 | 10,500 | 0.4 |
| Nickel | 8.9 | 8,900 | 0.3 |
| Copper | 9.0 | 9,000 | 0.3 |
| Titane | 4.5 | 4,500 | 0.2 |
| Aluminium | 2.7 | 2,700 | 0.1 |
| Zinc | 7.1 | 7,100 | 0.3 |
| Fer | 7.9 | 7,900 | 0.3 |
| Chromium | 7.2 | 7,200 | 0.3 |
| Cobalt | 8.9 | 8,900 | 0.3 |
Facteurs affectant la densité de l'or
Plusieurs facteurs peuvent influencer la densité de l’or :
Structure atomique
La densité de l'or est influencée par sa masse atomique et l'efficacité de ses atomes dans le réseau cristallin. L'or a une structure cristalline cubique à faces centrées (FCC), qui contribue à sa haute densité. Dans cette structure, les atomes sont étroitement emballés, minimisant la quantité d’espace vide et conduisant à une masse par unité de volume élevée.
Purity
La densité de l'or peut varier légèrement en fonction de sa pureté. L'or pur, d'une densité de 19.32 g/cm³, est la référence standard. Cependant, les alliages d’or, qui contiennent d’autres métaux comme le cuivre ou l’argent, peuvent avoir des densités différentes. Par exemple, un alliage comme l’or 18 carats, qui contient 75 % d’or, aura une densité légèrement inférieure à celle de l’or pur.
Applications et implications de la densité de l'or
- Bijoux: La haute densité de l’or contribue à son aspect luxueux et à son poids substantiel en bijouterie. La densité aide les bijoutiers et les consommateurs à faire la différence entre l’or pur et les articles plaqués or ou remplis d’or.
- Electronique: La densité de l'or et son excellente conductivité le rendent précieux dans les composants électroniques. Sa haute densité garantit la fiabilité et la durabilité des contacts et connecteurs en or.
- Finances et investissements : La densité de l'or, ainsi que sa valeur élevée, jouent un rôle dans son utilisation comme étalon de mesure de la richesse et comme protection contre l'instabilité économique. La densité a un impact sur la taille et le poids des lingots, des lingots et des pièces d’or.
- Industrie aerospatiale: Dans les applications aérospatiales, la densité de l'or a un impact sur son utilisation dans divers composants, où son poids et sa résistance à la corrosion sont importants. La haute densité garantit la durabilité des composants tout en conservant un volume gérable.
Densité de l'or vs tungstène
L'or et le tungstène ont des densités très similaires, l'or étant d'environ 19.3 g/cm³ et le tungstène légèrement inférieur, autour de 19.2 g/cm³. Cette différence mineure fait que, pour le même volume, l’or est un peu plus lourd. La densité plus élevée de l'or contribue à sa valeur dans les bijoux et l'électronique, tandis que la densité du tungstène, combinée à sa dureté et à son point de fusion élevé, le rend idéal pour les applications industrielles lourdes.
Voici un tableau comparatif détaillé des différences :
| Propriétés | Prix d'or | Tungstène |
|---|---|---|
| Densité | 19.3 g / cm³ | 19.2 g / cm³ |
| Structure atomique | Cubique à faces centrées (FCC) | Cubique centré sur le corps (BCC) |
| Utilisations principales | Bijoux, investissement, électronique | Outils de coupe, filaments d'ampoules, alliages haute densité |
| Point de fusion | 1064 ° C | 3422 ° C |
| Dureté | Modéré (malléable) | Élevé (très dur) |
| Malléabilité | Élevé (facilement réalisable) | Faible (difficile à travailler) |
Pourquoi l’or est-il si dense ?
La haute densité de l’or est principalement due à sa structure atomique et à sa masse atomique. La densité d’un matériau est influencée à la fois par la masse de ses atomes et par la façon dont ils sont regroupés sous forme solide.
- Masse atomique: Les atomes d’or sont relativement lourds par rapport à de nombreux autres éléments. Chaque atome d’or possède une masse atomique élevée, contribuant de manière significative à la densité globale du matériau.
- Structure atomique: L'or a une structure cristalline cubique à faces centrées (FCC), dans laquelle les atomes sont étroitement regroupés. Cet empilement efficace signifie qu'un grand nombre d'atomes sont regroupés dans un petit volume, augmentant encore sa densité.
- Noyau lourd : Le noyau d’un atome d’or contient un grand nombre de protons et de neutrons, ce qui augmente la masse de l’atome. Cette masse atomique élevée, combinée à la disposition atomique compacte, donne lieu à une densité élevée de l'or.
Comment calculer la densité de l’or ?
Pour calculer la densité de l'or, divisez sa masse par son volume. Mesurez la masse en grammes ou en kilogrammes et le volume en centimètres cubes ou en mètres cubes. Par exemple, si vous avez 1000 51.8 grammes d’or avec un volume de 1000 centimètres cubes, la densité est de 51.8 19.3 grammes divisés par XNUMX cm³, soit environ XNUMX g/cm³.
Conclusion
La densité massique de l'or d'environ 19.3 g/cm³ est une propriété fondamentale qui influence ses applications et sa valeur. Bien que la densité de l’or pur soit bien établie, les variations des alliages d’or mettent en évidence la façon dont l’alliage affecte cette propriété. Comprendre ces valeurs de densité est essentiel pour les professionnels de divers secteurs, garantissant des évaluations précises et une utilisation optimale de l'or dans leurs domaines respectifs.
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Plus de ressources:
est-ce que l'or rouille – Source : BOYI
point de fusion de l'or – Source : BOYI
est-ce que l'or est magnétique – Source : BOYI
or – Source : Wikipédia
QFP
La densité de l'or 24 carats est d'environ 19.3 grammes par centimètre cube (g/cm³). Cette densité élevée est due à la forme pure du métal et à sa structure atomique très compacte.
L'or n'est pas le métal le plus dense. Bien qu'il soit parmi les plus denses, le titre de métal le plus dense appartient à l'osmium et à l'iridium, qui ont tous deux des densités respectives d'environ 22.59 et 22.56 grammes par centimètre cube (g/cm³).
Pour trouver le poids de 1 mètre cube (m³) d’or, vous pouvez utiliser sa densité. Étant donné que l’or a une densité d’environ 19,300 1 kilogrammes par mètre cube (kg/m³), 19,300 m³ d’or pèserait XNUMX XNUMX kg.
Catalogue: Guide des matériaux
Cet article a été rédigé par les ingénieurs de BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen est un ingénieur et expert technique fort de 20 ans d'expérience en prototypage rapide et en fabrication de pièces métalliques et plastiques.
