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2024.07.08 (最終更新日2024.07.08)

金の密度の求め方。質量・体積の求め方や公式、他の金属の密度まで解説!

お手持ちの金製品が本物かどうか確かめたい、金の純度が知りたいという人は多いのではないでしょうか。専門店などに持ち込めば確認できるとはいえ、なかなか時間が取れない人や近くに持ち込める店舗がない人もいるかもしれません。

あくまで目安としてですが、その金製品が本物かどうかを確かめたり、純度を知ったりするために、金の密度を参考にする方法があります。この記事では、金の密度の求め方や金以外の金属の密度などを徹底解説します。

金の密度とは?

密度とは、その物質にはどのくらい中身が詰まっているのかを表す言葉です。「密度」は普段「人口密度」や「密度の濃い時間」などのようによく使われていますが、科学でいう密度は物質の体積あたりの質量を指すのが一般的です。
つまり、密度が高くなるほど質量も増えるということです。なお密度は物質ごとに決まっており、単位は「密度=g/cm3」で表されます。

金は密度(比重)を測定することで本物かどうかを調べられます。比重とは「基準になる物質の密度(通常は水)と、その物質の密度の比」を表す数値のことです。金の密度(比重)は金の純度を表す品位によって異なり、密度(比重)を測定すれば金の品位を推測することもできます。

ここからは、金の主な品位別に密度(比重)を解説します。

純金の密度(比重)

日本では金の純度が99.99%以上の金のことを純金と呼んでいます。金の品位(純度)は24分率で表示されており、純金の場合は24金、K24,24Kなどと刻印されています。ちなみに金の純度を示す際に用いられるKは、「Karat(カラット)」の略です。

「カラット」と聞くとダイヤモンドに用いられるカラットを連想しがちですが、つづりや意味が異なります。金で使用するカラットは金の純度を、ダイヤモンドで使用するカラットはダイヤモンドの重さを表します。
純金は金ならではの美しい輝きや、錆びたり劣化したりしない点が特徴です。純金は主にインゴットやコイン、ジュエリーなどに使用されています。

純金の密度(比重)を求める場合、基準となる物質は先述のとおり水で、「金の密度(比重)=19.32g/cm3」です。ただしこれは、あくまでも純度が100%の金の場合です。

一般的に自然界から採掘されたばかりの金には、10%程度他の物質が含まれていることが多いといわれています。何度も精錬して純度を高めていますが、一般的に売買されている純金でも純度は99.99%以上と100%ではないので、実際の密度(比重)は19.13~19.51g/cm3と幅があります。

18金の密度(比重)

18金は純度が75%の金のことで、K18、18Kと表示されることもあります。金以外の25%は銀や銅、パラジウムなど他の金属が混ぜられています。なぜあえて金以外の金属(割金)を混ぜるのか疑問に感じる人もいるかもしれません。

金に割金を混ぜるのは、デリケートな金に他の金属を混ぜて強度をアップさせるためです。割金を混ぜることで、柔らかい金が加工しやすくなったり、日常的に使っても傷がつきにくくなったりします。

18金は金の純度が比較的高く、ある程度の強度も備えています。18金は割金の種類や含有量によりイエローゴールドやピンクゴールドなど色が変化し、そのカラーバリエーションも豊富です。また純金のような輝きがありながら耐久性があることから、ジュエリーや時計などにもよく使用されています。

18金の密度(比重)は、14.84~16.12g/cm3です。純金に他の金属が混ざっているため、純金に比べて密度(比重)は低くなっています。

14金の密度(比重)

14金は純度が58.5%の金で、K14、14Kと表示されます。割金が41.5%含まれているため、金ならではのキラキラした輝きは少ないものの、強度は高いことが特徴です。純金ほど高額ではなく、強度があるので日常的に身に着けるアクセサリーによく使用されています。

14金の密度(比重)は12.91~14.44g/cm3です。ここまで見て分かるとおり、金の純度が低くなるほど密度(比重)の幅は大きくなる傾向にあります。これは、割金の影響によるものです。

10金の密度(比重)

10金は純度が42%の金で、K10、10Kとも表示されます。割金が58%となっており、金よりも割金のほうが多く含まれています。そのため金の中でも特に手に入れやすい価格で、気軽に身に着けられるアクセサリーに使用されていることが多い金種です。

ただし金以外の金属が多く含まれているため、金属アレルギーがある場合は反応してしまうかもしれません。純金のような輝きはそこまで感じられませんが、強度が高く、金属アレルギーのない人なら日常的に金を身に着けやすいでしょう。

10金の密度(比重)は11.42~13.09g/cm3です。金の純度が記載されていないジュエリーなどがある場合、ここまで紹介した金の密度(比重)と照らし合わせてみましょう。金の密度(比重)を確認した際、例えば18金として購入したはずなのにここで示した比重から大きくずれているのであれば、品位が異なる可能性があります。

この金は本物?金の密度の求め方

先述したようにお手持ちの金の密度が分かれば、本物か否かの判定に使えるだけでなく、品位確認にも使えます。密度は公式や水を使って求められます。ここからは金の密度の求め方を解説するので、チェックしてみてください。

密度を求める公式とは

密度を求める公式は「密度(g/cm3)=質量(g)÷体積(cm3)」です。

例えば質量が150g、体積が10cm3の金製品があるとします。この場合の密度は、150g(質量)÷10cm3(体積)=15g/cm3です。密度が15g/cm3ということは、18金である可能性が高いといえます。

なお質量ははかりで測ることができ、体積はきれいな立方体や直方体であれば公式を利用して求めることが可能です。立方体の体積を求める公式は「1辺×1辺×1辺」、直方体の体積を求める公式は「縦×横×高さ」です。

とはいえジュエリーなどの場合は、きれいな立方体や直方体ではないケースがほとんどではないでしょうか。複雑な形の金製品の密度を求める場合は、水を使った方法が適しています。

水を使った密度(比重)の求め方

水を使って密度(比重)を求める方法は、紀元前から行われている原始的な方法です。まずは以下のものを準備しましょう。

  • はかり
  • プラスチック製の容器

このとき使用する秤は、可能であれば細かい数値まで確認できるキッチンスケールが理想です。自宅にない場合は、軽量カップなど目盛り付きの容器でも、おおよその数値は分かります。

手順は以下のとおりです。

  1. 金製品の質量を測りメモをとっておく(重量A)
  2. 水をたっぷり入れた容器をはかりに乗せて、メモリをゼロにする
  3. 金製品を糸で結び、水の中に入れたときに表示された数字をメモする(重量B)
  4. 「重量A÷重量B」で計算をする

水に沈めた時に、金が押しのけた水の重さが金の体積です。よって重量Bは金の体積になります。例えば重量Aが100g、重量Bが8gだった場合は、密度を求める公式に当てはめると、100g÷8g=12.5となるため、10金の可能性が高いといえます。

金製品を水に入れる際、金製品が容器に触れると正しい数値が表示されないため、ゆっくり入れて周辺に触れないように注意しましょう。

密度を求める際の注意点

金製品の密度は水を使って求められますが、あくまでも目安です。金のみが使われている指輪やネックレスなどは、より正確な数値が導き出されますが、宝石が付いているもの、金と異素材を組み合わせたもの、内部が空洞になっているものは正確な数値が出ない可能性が高くなります。

また金の比重に近い金属に金メッキを施し、金製品だと偽った事例も過去にはあるようです。自宅で金製品の密度(比重)や品位を確かめる場合は、あくまで参考に留め、正確な結果が欲しい場合は、貴金属専門店や買取会社などに依頼しましょう。

身近な金属の密度(比重)は?

金の密度(比重)が分かったところで、他の身近な金属の密度(比重)が気になった人もいるのではないでしょうか。また先述した水を利用する方法で、お手持ちの金製品が金の比重に当てはまらなかった人もいるかもしれません。

ここからは身近な金属の密度(比重)を紹介するので、もしお手持ちの金製品の密度(比重)が金の密度(比重)に当てはまらなかった場合は、他の金属の可能性はないか確認してみてください。

プラチナ

プラチナは酸化や変色がしにくく、上品な輝きを放つことから日本ではブライダルジュエリーとしても人気の高い金属です。希少性の高い金よりも産出量が少なく、ジュエリー以外にも自動車部品の一部として利用されています。

プラチナの密度(比重)は金よりも高く、純度が99.9%以上(Pt999)の場合、その比重は21.24~21.66g/cm3になります。プラチナ製品として広く用いられている純度が90%(Pt900)の場合は18.61~20.08g/cm3、純度が80%(Pt800)の場合でも16.56~18.72g/cm3です。

銀は熱や電気の伝導率が高く、比較的安価で取引されることから、古くからさまざまなシーンで活用されてきた金属です。シルバーアクセサリーや食器、鏡など日常的に使用するアイテムの他、抗菌性を活かして抗菌アイテムに使用されることもあります。

銀も他の貴金属と同様に、密度(比重)は純度によって異なります。例えば純度99.9%以上(SV1000)は10.49g/cm3、スターリングシルバー(純度92.5%)は10.35g/cm3、純度80%(SV800)の場合は10.07g/cm3です。ただし純度50%(SV500)でも9.67g/cm3と、金やプラチナほど全体的に大きな差はありません。

銅は耐食性や加工性が高く、比較的安価なことから日用品や工業製品などに使用されることの多い金属です。アクセサリーに利用されることもありますが、酸素と水の影響で変色しやすいため、一般的には他の金属と混ぜ合わせて使われます。銅の密度(比重)は8.93g/cm3です。

硬度が高い鉄は優れた耐久性がある反面、錆びが発生しやすいことが特徴です。加工しやすかったり、安価で手に入れられたりするため、機械や建築材料などに利用されることの多い金属です。ただジュエリーの材料として利用されるケースはあまりありません。鉄の密度(比重)は、7.87g/cm3です。

金製品の密度を求めてみよう

金製品の密度は、「密度(g/cm3)=質量(g)÷体積(cm3)」の公式で求められるほか、水を使って求めることもできます。とはいえ正確な値を導き出せない可能性もあるため、気になる場合は貴金属専門店や買取会社に持ち込むことがおすすめです。

ロデオドライブでは金製のジュエリーや金貨、めがねフレーム、金杯といったさまざまなアイテムの買取を行っています。壊れたジュエリーなど、状態が良くない金製品もグラム単価での買取が可能です。また出張買取宅配買取などにも対応しているので、お近くに買取店舗がなかったり、来店する時間がない場合にはぜひご利用ください。

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