bilancia ad acqua

[nikerede]

Salve,

avendo l'esigenza di valutare quanto oro fino c'è in alcune monete d'oro false in mio possesso, mi è stato suggerito di avvalermi di una "bilancia ad acqua". Cercando su internet il suo funzionamento, non mi è parso che potesse soddisfare le mie esigenze, pertanto chiedo:

• sono noti sistemi "domestici" per scoprire quanto fino c'è in una moneta?
  
• la bilancia ad acqua potrebbe fare al caso?
  
• e soprattutto, qualcuno la conosce e/o l'ha usata?
  

[claudioc47]

@@nikerede parlando un po' più scientificamente, stiamo parlando della bilancia idrostatica. Serve per verificare il peso specifico o densità (D) di un materiale. Io la utilizzo per verificare la densità delle gemme, che è uno dei fattori identificativi delle stesse.La D di un materiale, è data dal rapporto tra il peso in aria dell'oggetto e il suo peso determinato in acqua. Per effettuare questo è necessaria una bilancina digitale e alcuni accessori per la pesata in acqua. Se riesco, nei prossimi giorni posterò delle foto di come costruirsi il necessario. Esistono poi delle tabelle con indicate le D di molti materiali tra cui oro e argento in base ai vari titoli di purezza. Ad esempio l'oro puro (1000/1000) ha D=19.3, il 916/1000 D=17.7 ecc.. Per conoscere il titolo in oro delle tue monete, essendo dei falsi, potresti far fare il saggio ad un orafo, che sarebbe la soluzione migliore.

Modificato 18 Aprile, 2016 da claudioc47

[nikerede]

@@nikerede parlando un po' più scientificamente, stiamo parlando della bilancia idrostatica. Serve per verificare il peso specifico o densità (D) di un materiale. Io la utilizzo per verificare la densità delle gemme, che è uno dei fattori identificativi delle stesse.La D di un materiale, è data dal rapporto tra il peso in aria dell'oggetto e il suo peso determinato in acqua. Per effettuare questo è necessaria una bilancina digitale e alcuni accessori per la pesata in acqua. Se riesco, nei prossimi giorni posterò delle foto di come costruirsi il necessario. Esistono poi delle tabelle con indicate le D di molti materiali tra cui oro e argento in base ai vari titoli di purezza. Ad esempio l'oro puro (1000/1000) ha D=19.3, il 916/1000 D=17.7 ecc.. Per conoscere il titolo in oro delle tue monete, essendo dei falsi, potresti far fare il saggio ad un orafo, che sarebbe la soluzione migliore.

la domanda quindi è: se dal rapporto tra le due pesate (tradizionale ed acqua) ottengo un valore "x" che non corrisponde ESATTAMENTE a nessuno dei valori riportati nelle tabelle significa, se non ho capito male, che il materiale è una lega con un titolo di oro non standard. Partendo da questo valore, esiste un modo per determinare l'oro fino presente? 

[claudioc47]

@@nikerede esatto. Allego le foto del set per la verifica della densità. Devo precisare che per avere valori altamente attendibili bisogna avere pesate con tre cifre decimali, cosa che con le normali bilancine digitali non si ha. Io utilizzo una bilancia da gioielliere che dà la pesata in carati con tre decimali. La pesata se è in carati o grammi non ha importanza perché la cifra che indica la D è un numero puro. Per avere una corrispondenza del titolo e densità diverse da quelle puntuali dei titoli noti, ho creato un piccolo file excel con le formule di calcolo già inserite che dà il titolo dell'oro e il peso di fino in funzione del peso della moneta ed un grafico dà la possibilità  un indicazione di massima del titolo, se  mi mandi in pvt un indirizzo e-mail te lo invio.

 

 

 

Ovviamente le misure degli accessori sono in funzione del tipo di oggetto che si deve analizzare e della grandezza del piattello della bilancia usata. Il cestello che ho costruito va bene per le gemme che sono quasi sempre di dimensioni contenute, per le monete ci vuole un cestello un po' più grande.

 

Comunque per sapere il peso del fino della moneta in esame, una volta trovata la D  basta dividerla per 19,3 e moltiplicarla per il peso (P) della moneta (peso del fino=D/19,3*P)

Modificato 19 Aprile, 2016 da claudioc47

[nikerede]

non immagini quanto mi tornerà utile la formula " peso del fino=D/19,3*P "

Ti faccio una domanda: dalle foto emerge che hai realizzato un piattino sorretto da un'asta la quale poggia poi sul bilancino...non potrebbe essere più semplice mettere sul bilancino un contenitore pieno d'acqua ed azzerare la bilancia con il tutto su, premendo il pulsante tara?

[claudioc47]

@@nikerede no l'oggetto non deve toccare il contenitore dell'acqua. Il procedimento è questo:

 

Peso l'oggetto appoggiandolo sul supporto blu, annoto il peso, azzero con il tasto tara, sposto l'oggetto nel cestello  dentro il contenitore (fai attenzione che il cestello non tocchi il contenitore) riempito con acqua demineralizzata, annoto il peso, faccio il rapporto e ho la D.

Ti faccio un esempio pratico: ho uno zaffiro il peso in aria è 4 carati, azzero, lo sposto in acqua e pesa 1 carato, D=4, ovvero in acqua riceve una spinta verso l'alto pari al suo peso (principio di Archimede).

Modificato 19 Aprile, 2016 da claudioc47

[nikerede]

mmmh, il kit (asta verticale, piattello, ponte) l'hai realizzato tu o qualcosa si trova in commercio?

[claudioc47]

@@nikerede il kit l'ho realizzato io. C'è in commercio presso le Ditte specializzate in strumenti gemmologici e costa sui 350€.

[nikerede]

CONSIDERAZIONI FINALI:

dopo aver approfondito la questione ed esaminato il file excel di @claudioc47 (che ringrazio nuovamente) sono arrivato alla conclusione che l'utilizzo della bilancia idrostatica per le monete d'oro è utilissima nelle operazioni di verifica dell'autenticità di una moneta, ma non può consentire la determinazione del titolo/caratura/quantità-fino della moneta.

Il motivo è che una moneta falsa è una lega costituita da più materiali di cui ciascuno con un suo peso specifico; anche nell'ipotesi in cui si conoscessero i materiali costituenti, il peso specifico dell'intera moneta non sarebbe dato dalla semplice sommatoria dei vari pesi specifici ma sarebbe un valore diverso.

Questo per dire che se la moneta esaminata è d'oro allora avremo risultati attendibili, ma se è una lega (seppur contenente ANCHE oro) allora potremo semplicemente dire che è falsa ma non potremo stabilire quanto oro c'è dentro.

Per fare questo ci vogliono altri tipi di esami.

[claudioc47]

@@nikerede sei giunto a conclusioni inesatte. Cominciamo a dire che le monete d'oro sono tutte costituite da una lega, che generalmente è bimetallica, la più comune è oro e rame. Stimolato dalle tue domande ieri sera in un testo di tecnica orafa, ho trovato una tabella con dati molto più puntuali di quelli che ho utilizzato nella piccola applicazione che ti ho inviato, nella quale sono previsti i titoli dell'oro in funzione del tipo di lega (oro+rame, oroi+argento) di conseguenza ho aggiornato l'applicazione che è sicuramente molto più puntuale della prima versione (te la invierò). Questo vuol dire che non è vero che non si può arrivare a conoscere il peso del fino di una moneta. Certo non si avrà il risultato preciso al millesimo di grammo ma sicuramente un peso più che accetabile. D'altronde questa è una delle tecniche utilizzate per la verifica del titolo dei lingotti, oltre a quella chimica, che nel caso delle monete non è proprio consigliata. Certo richiede un po' di pratica ma, secondo me, si può attuare tranquillamente.

[nikerede]

@claudioc47 vediamo se ho capito bene: diciamo che ottengo un valore di densità che non corrisponde a nessuno dei valori previsti per la tabella "oro", mi sposto quindi sulla tabella "oro+rame" e controllo lì tra i valori standard previsti.

Se ce n'è uno che corrisponde allora ok, ma se viceversa non ce n'è nessuno allora la lega di cui è fatta la moneta è di altra natura...è corretto?

 

Sai perchè ho scritto "...se la moneta esaminata è d'oro allora avremo risultati attendibili, ma se è una lega (seppur contenente ANCHE oro) allora potremo semplicemente dire che è falsa ma non potremo stabilire quanto oro c'è dentro..."?

Ho affermato ciò proprio partendo dalla tua applicazione: ho osservato che la formula  " peso del fino=D/19,3*P " restituisce valori conformi ai dati standard delle tabelle solo nel caso di titoli elevati...man mano invece che inserivo valori di "D" più bassi (segno che la moneta è appunto falsa e costituita da una lega sconosciuta) allora i risultati della formula per determinare il titolo si allontanavano significativamente da quelli standard indicati nella tabella.

[claudioc47]

@@nikerede avendoti inviato l'applicazione la formula non serve più proprio perché sarebbe troppo approsimativa mentre l'app è molto più precisa. Devi solo inserire la D trovata in corrispondenza del giusto intervallo delle densità note ed avrai automaticamente titolo dell'oro e del peso del fino. Spero di essere statoesauriente.

L'aggiornamento che ti invierò domani sarà ancora più preciso.

Modificato 21 Aprile, 2016 da claudioc47

[nikerede]

@claudioc47 direi di porre fine a questa discussione lasciando che l'eventuale utilizzatore di questa tecnica si faccia le sue idee dopo gli opportuni approfondimenti. Ti ringrazio per i tuoi preziosi consigli.

[Silver1970]

Buongiorno Nikerede,

la parte tecnica venuta fuori da questa discussione è molto interessante.

Rilevare la composizione di una moneta senza intaccarla fisicamente e' importante , quindi ho letto con molta attenzione ed interesse.

Non capisco perché si debba troncare qui...

Saluti e buona giornata

Silver

[Roy Batty]

la domanda quindi è: se dal rapporto tra le due pesate (tradizionale ed acqua) ottengo un valore "x" che non corrisponde ESATTAMENTE a nessuno dei valori riportati nelle tabelle significa, se non ho capito male, che il materiale è una lega con un titolo di oro non standard. Partendo da questo valore, esiste un modo per determinare l'oro fino presente? 

In pratica da una misura di densità puoi calcolare solo la composizione di un oggetto composto solamente da due elementi che sai esattamente cosa siano. (in realtà la legge che ci collega densità con peso potrebbe non essere lineare, ma nel tuo caso si assumere con buona approsimazione che lo sia.)

Nel caso delle leghe ternarie, assumendo che tu sappia l'identità dei componenti della terna, misurare solo peso e densità può non bastare, per essere veramente sicuri occorrerebbe una terza misura, e così nelle leghe quaternarie per essere veramente sicuri ne occorrerebbero quattro e così via.

Il tutto ovviamente assumendo che tu sappia esattamente che tipo di elementi ci siano nella moneta, perchè se sbagli elemento va tutto a farsi friggere.

 

Comunque sto parlando di casi molto particolari o nel caso ti servisse una precisione molto alta, ma per le leghe standard e comuni ciò che ha detto @@claudioc47 va più che bene.

[nikerede]

Buongiorno Nikerede,

la parte tecnica venuta fuori da questa discussione è molto interessante.

Rilevare la composizione di una moneta senza intaccarla fisicamente e' importante , quindi ho letto con molta attenzione ed interesse.

Non capisco perché si debba troncare qui...

Saluti e buona giornata

Silver

@silver1970 ho deciso di chiudere perchè in alcuni punti la teoria di questa metodica si presta ad interpretazioni: @claudioc47 ne sa sicuramente molto più di me, ma approfondendo su internet si trovano alcuni aspetti divergenti.

Non essendo padrone della materia, non ho nulla di personale da poter aggiungere se non, come detto, contenuti altrui presenti su internet.

Torno a dire quindi che sono opportune valutazioni personali.

[nikerede]

In pratica da una misura di densità puoi calcolare solo la composizione di un oggetto composto solamente da due elementi che sai esattamente cosa siano. (in realtà la legge che ci collega densità con peso potrebbe non essere lineare, ma nel tuo caso si assumere con buona approsimazione che lo sia.)

Nel caso delle leghe ternarie, assumendo che tu sappia l'identità dei componenti della terna, misurare solo peso e densità può non bastare, per essere veramente sicuri occorrerebbe una terza misura, e così nelle leghe quaternarie per essere veramente sicuri ne occorrerebbero quattro e così via.

Il tutto ovviamente assumendo che tu sappia esattamente che tipo di elementi ci siano nella moneta, perchè se sbagli elemento va tutto a farsi friggere.

 

Comunque sto parlando di casi molto particolari o nel caso ti servisse una precisione molto alta, ma per le leghe standard e comuni ciò che ha detto @@claudioc47 va più che bene.

@Roy Batty quando scrivi "...(in realtà la legge che ci collega densità con peso potrebbe non essere lineare..." stai facendo un'affermazione o una supposizione? Perchè uno dei nodi è proprio questo (a mio avviso): Secondo me infatti la legge in questione non è lineare e ciò fa si che il calcolo della densità COMPLESSIVA nel caso di monete aventi un titolo basso (ossia di leghe composte da più materiali) sia difficoltoso.

Come ho già scritto, nel caso si analizzino monete d'oro che abbiano un titolo alto, diciamo superiore al 95% allora i risultati possono essere precisi e possono dare una buona indicazione sulla lega della moneta.

Via via che il titolo del metallo principale decresce i risultati sono sempre più imprecisi; monete dal basso contenuto di oro non darebbero grandi indicazioni dal loro peso specifico in quanto non possiamo conoscere la proporzione degli altri metalli presenti nella lega.

[Roy Batty]

Allora, la funzione che collega la densità di una miscela alla sua densità non è lineare in moltissimi casì, vedi ad esempio la miscela acqua-etanolo, se questa sia lineare pure nelle leghe metalliche questo non lo so.

Ma quello che intendevo dire è che anche se non fosse lineare, la deviazione dalla linerità non sarebbe così grande da falsare più di tanto i risultati.

Quello che penso sia più fonte d'errore nelle monete a basso titolo, sia magari la presenza di un terzo componente, o di altri in più.

[apollonia]

 

Da: ] C Kraut and W B Stern, The Density of Gold-Silver-Copper Alloys and its Calculation from the Chemical Composition, in Gold Bulletin 2000, 33(2) 52-55.

 

apollonia

[apollonia]

Dallo stesso articolo

 

 

 

 

apollonia

[claudioc47]

Qui di seguito allego la tabella che ho costruito in excel in base ai dati trovati su un testo di tecnica orafa.In questo caso è stata presa in considerazione la lega bimetallica oro+rame, che è la lega usata per le monete d'oro. Come potete vedere ho inserito due valori di D (densità) ed in corrispondenza nelle rispettive colonne si ha il titolo ed il peso del fino. Ripeto, questi valori vengono usati per il controllo dei lingotti quando non è possibile fare un saggio chimico, e questo significa che lo scostamento dei risultati rispetto al saggio chimico sono ininfluenti, altrimenti non verrebbe utilizzato. A maggior ragione ritengo che si può tranquillamente utilizzare per le monete visto il modesto peso rispetto ai lingotti.

Modificato 22 Aprile, 2016 da claudioc47

[Roy Batty]

Dallo stesso articolo

 

Diagramma denstià composizione sistema Au-Cu.JPG

 

Equazioni per il calcolo della densità.JPG

 

 

apollonia

Grazie, questi dati dimostrano che l'andamento non è lineare e dipende pure dalla fase, ma credo che per quello che ci serve bastino anche le equazioni aprossimate.

[nikerede]

una domanda per chiunque conosca, anche approssimativamente, la risposta: da quale titolo in poi è più frequente il caso di monete composte da 3 o più materiali?

[nikerede]

Grazie, questi dati dimostrano che l'andamento non è lineare e dipende pure dalla fase, ma credo che per quello che ci serve bastino anche le equazioni aprossimate.

scusa @Roy Batty ma mi pare che le equazioni indicate presuppongono la conoscenza a priori dell'esatta composizione della lega in esame (sono richiesti "a" e "b", ossia i pesi% dei vari componenti), mentre il problema è trovare la densità complessiva di una moneta di cui NON si conoscono componenti e %li relative...o c'è qualcosa che mi sfugge?

[Roy Batty]

scusa @Roy Batty ma mi pare che le equazioni indicate presuppongono la conoscenza a priori dell'esatta composizione della lega in esame (sono richiesti "a" e "b", ossia i pesi% dei vari componenti), mentre il problema è trovare la densità complessiva di una moneta di cui NON si conoscono componenti e %li relative...o c'è qualcosa che mi sfugge?

Come ho detto prima, per conoscere la composizione di un oggetto composto da x componenti servono x equazioni, ovvero x misure.

Nel caso di una lega binaria rame-oro, servono ovviamente due misure, una è la massa (rilevata col bilancino) e l'altra è la densità (misurata colla bilancia ad acqua), una volta che le hai è un gioco, utilizzando un sistema delle due equazioni, calcolarti la composizione della lega stessa.

Le due equazioni nel tuo caso sarebbero:

1) M(tot)=M(Cu)+M(Au);

2) L'equazione presente nel grafico corrispondente, oppure quella più semplice datati da @@claudioc47;

 

Ovviamente nel caso di una lega ternaria, queste due equazioni non basterebbero e te ne servirebbe una terza in aggiunta.