在试金石上摩擦
黄金很稳定,它基本不与大多数酸发生反应,但是极细的黄金粉末可以被硝酸氧化为 3价离子,所以黄金鉴定师会配制浓度不同的酸来与试金石配合使用。当将标号为“18K”的酸涂抹在试金石的划痕上时,那些消失的就表示低于18K金或根本不是黄金,痕迹保留下来的是合格产品。
试金石配合酸来检验黄金成色
阿基米德定律一说起鉴定黄金,许多人都会想起古希腊的天才老头儿阿基米德,他由于从国王那里接到鉴定金冠成色的任务而寝食不安,最后因为泡澡时在池子里放了太多水而发现了著名的浮力原理。
阿基米德利用重量与体积之比确定纯金的密度,再由此反推出纯金王冠所应该有的标准体积。当将工匠打造的王冠放进装满水的池子时,溢出水的体积便等于王冠的体积,如果溢出水的体积大于相同重量纯金的标准体积,就证明工匠掺了假。因为当时许多常见金属的密度都比纯金低,相同重量下它体积自然也更大。
阿基米德与金王冠
阿基米德定律广泛应用于今天的日常生产和生活中,但你要用它来测金戒指的纯度是不现实的。一方面金戒指自身的体积实在是太小,它能排开的水量也小得可怜,再加上水是有表面张力的,你无法准确测量戒指投下去后水位的高低,更没办法据此去计算20K金与24K金在戒指里那一点点细微差别。
阿基米德当时是否抓住了作弊的工匠我们不得而知,至少今天大多数时候用这种方法是行不通的。
金戒指投入后水位基本不会变化
火烧法会毁了金器的形状,试金石会擦伤金饰外表,浮力法则又不准,有没有一种方法既能快速检测黄金的成色,又不破坏它的结构和外表呢?
通电每一种金属都有其特定的传导电流的能力——电导率(σ),这是由元素性质和原子排列规律决定的。在20℃时,银的电导率 σ = 6.30×10⁷ (S/m),铜的电导率 σ = 5.96×10⁷ (S/m),金的电导率 σ = 4.11×10⁷ (S/m),铁的电导率 σ = 1×10⁷ (S/m)。如果金属中掺杂了其它元素,它的晶体结构就遭到破坏,掺杂的杂质越多,电导率偏差就越大。按照这个原理,当我们在黄金的两端连上电极通电,测量出它的电导率,就能判断黄金的成色。电导率测定法简单并且有比较高的准确性,也得到广泛的应用。