金の質量密度: 重要な事実と数字

金は、その独特の特性と歴史的重要性で知られる、ユニークで価値の高い金属です。金の最も重要な物理的特性の 1 つは質量密度です。質量密度は、金の重さについての洞察を提供し、宝飾品から電子機器まで、さまざまな用途に貢献しています。

定義と単位

質量密度は、単に密度とも呼ばれ、単位体積あたりの物体の質量として定義されます。通常、立方センチメートルあたりのグラム数 (g/cm³) または立方メートルあたりのキログラム数 (kg/m³) の単位で表されます。金の場合、この特性は重量を決定する上で重要であり、その結果、さまざまな用途での価値と有用性を決定します。

金の基本的な性質

金 (Au) は、原子番号 79、原子質量が約 197 原子質量単位 (amu) の遷移金属です。独特の黄色の色合い、高い光沢、優れた耐腐食性と耐変色性が特徴です。金属の密度は、実際の用途と価値に重要な役割を果たす重要なパラメータです。

金の密度はどれくらいですか?

純金の質量密度はおよそ 19.3 g /cm³ この高い密度は、金が自然界に存在する金属の中で最も密度の高い金属の 24 つであることを示しています。この値は、金の純度と合金元素の存在によってわずかに変化することがあります。XNUMX カラット金とも呼ばれる純金は、この密度値を一貫して維持します。

金の密度 kg/m3

金の密度はおよそ 19,300kg /m³.

金の密度 lb/in3

金の密度はおよそ 0.7ポンド/インチ.

金合金の密度の変化

金は、硬度を高めたり色を変えたりするために、他の金属と合金にされることがよくあります。これらの合金には、銀、銅、ニッケルなどがあります。これらの金合金の密度は、合金金属の割合と種類によって異なります。

• 18金（金75%）: 18金の密度は通常約15.6 g/cm³です。純金の密度より低いのは、金の含有量が少なく、他の金属が含まれているためです。
• 14金（金58.3%）: この合金の密度は約 12.9 g/cm³ です。純金に比べて密度が低くなるのは、金に混ぜる卑金属の割合が高いためです。
• 10金（金41.7%）: 金の含有量がさらに少ない 10 カラットの金の密度は約 10.0 g/cm³ です。この低い密度は、合金に金以外の金属がかなり含まれていることを反映しています。

他の金属との比較

これを大局的に見ると、金は他の多くの金属よりも密度が高い。例えば、鉛の密度は約11.35 g/cm³である（詳しくはこちら 鉛密度) は金よりもかなり軽いです。自然界に存在する元素の中で最も密度が高いオスミウムとイリジウムでさえ、密度はそれぞれ約 22.59 g/cm³ と 22.56 g/cm³ なので、金の密度はわずかに低くなりますが、それでも非常に重いです。

より広い視点を提供するために、いくつかの追加の比較を以下に示します。

金属	密度（g /cm³）	密度（kg /m³）	密度 (lb/in3)
Platinum	19.9	19,900	0.7
イリジウム	22.6	22,600	0.8
レニウム	21.0	21,000	0.8
オスミウム	22.6	22,600	0.8
シルバー	10.5	10,500	0.4
ニッケル	8.9	8,900	0.3
銅	9.0	9,000	0.3
チタン	4.5	4,500	0.2
アルミ	2.7	2,700	0.1
亜鉛	7.1	7,100	0.3
鉄	7.9	7,900	0.3
Chromium	7.2	7,200	0.3
コバルト	8.9	8,900	0.3

金の密度に影響を与える要因

金の密度に影響を与える要因はいくつかあります。

原子構造

金の密度は、その原子質量と結晶格子内の原子の充填効率によって左右されます。金は面心立方 (FCC) 結晶構造を持ち、これが高密度化に寄与しています。この構造では、原子が密集しているため、空きスペースが最小限に抑えられ、単位体積あたりの質量が高くなります。

お肌にいいもの

金の密度は、純度によって若干異なります。純金の密度は 19.32 g/cm³ が標準です。ただし、銅や銀などの他の金属を含む金合金は、密度が異なる場合があります。たとえば、金が 18% 含まれる 75 カラット金のような合金は、純金よりも密度が若干低くなります。

金の密度の応用と意味

• ジュエリー： 金の密度が高いため、ジュエリーの高級感と重量感が増します。密度によって、宝石商や消費者は純金と金メッキや金張りのアイテムを区別することができます。
• エレクトロニクス： 金は密度が高く、導電性に優れているため、電子部品に重宝されています。密度が高いため、金の接点とコネクタは信頼性が高く、耐久性に優れています。
• 金融と投資: 金の密度は、その高い価値とともに、富の測定基準や経済的不安定性に対するヘッジとして使用されています。密度は、金地金、金塊、金貨のサイズと重量に影響します。
• 航空宇宙産業: 航空宇宙用途では、金の密度がさまざまなコンポーネントでの使用に影響を及ぼし、重量と耐腐食性の両方が重要になります。高密度であるため、扱いやすい体積を維持しながらコンポーネントの耐久性を確保できます。

金とタングステンの密度

金とタングステンの密度は非常に似ており、金の密度は約 19.3 g/cm³、タングステンはそれよりわずかに低い約 19.2 g/cm³ です。このわずかな差は、同じ体積であれば金の方が少し重いことを意味します。金の密度が高いことが宝飾品や電子機器での価値に寄与し、タングステンの密度は硬度と高い融点と相まって、高負荷の工業用途に最適です。

以下に相違点の詳細な比較表を示します。

プロパティ	ゴールド	タングステン
密度	19.3 g /cm³	19.2 g /cm³
原子構造	面心立方格子 (FCC)	体心立方格子 (BCC)
主な用途	宝石、投資、電子機器	切削工具、電球フィラメント、高密度合金
融点	1064°C	3422°C
硬度	中程度（可鍛性）	高い（非常に難しい）
順応性	高い（作業しやすい）	低い（作業が困難）

金はなぜこんなに密度が高いのでしょうか?

金の密度が高いのは、主にその原子構造と原子量によるものです。物質の密度は、原子の質量と、固体の状態で原子がどれだけ密集しているかによって左右されます。

1. 原子質量： 金原子は他の多くの元素に比べて比較的重いです。金原子はそれぞれ原子質量が大きく、物質全体の密度に大きく貢献します。
2. 原子構造： 金は面心立方 (FCC) 結晶構造を持ち、原子が密集しています。この効率的なパッキングにより、多数の原子が小さな体積に詰め込まれ、さらに密度が高まります。
3. 重核: 金の原子核には多数の陽子と中性子が含まれており、これが原子の質量を増加させます。この高い原子質量とコンパクトな原子配列が組み合わさって、金の高密度化が実現します。

金の密度を計算するには？

金の密度を計算するには、質量を体積で割ります。質量はグラムまたはキログラムで、体積は立方センチメートルまたは立方メートルで測定します。たとえば、体積が 1000 立方センチメートルの金が 51.8 グラムある場合、密度は 1000 グラムを 51.8 cm³ で割った値で、約 19.3 g/cm³ になります。

まとめ

金の質量密度は約 19.3 g/cm³ で、これは金の用途と価値に影響を与える基本的な特性です。純金の密度は十分に確立されていますが、金合金のバリエーションは、合金化がこの特性にどのような影響を与えるかを示しています。これらの密度値を理解することは、さまざまな業界の専門家にとって不可欠であり、それぞれの分野で金の正確な評価と最適な使用を確実にします。

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その他のリソース:

金は錆びる – 出典: BOYI

金の融点 – 出典: BOYI

金は磁性がある – 出典: BOYI

ゴールド – 出典: ウィキペディア

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