Poids spécifique
Aussi : Densité relative, Rapport de densité, poids spec.
Le poids spécifique (ou densité relative) indique dans quelle mesure une substance est plus lourde que l'eau (densité 1,0 g/cm³) ; c'est l'un des critères les plus fiables pour vérifier l'authenticité des métaux précieux.
Le poids spécifique (terme technique : densité relative) est une grandeur sans dimension qui décrit le rapport entre la densité d'une substance et la densité de l'eau pure à 4 °C (= 1,0 g/cm³). En pratique, ce terme est souvent utilisé comme synonyme de la densité en g/cm³, les valeurs numériques étant identiques. Pour les acheteurs et les contrôleurs de métaux précieux, cette grandeur est indispensable : un vrai lingot d'or semble nettement plus lourd qu'une contrefaçon en métal plus léger, à taille égale — le poids spécifique trahit la supercherie.
Formule et mesure
La densité se calcule à partir de la masse et du volume :
ρ = m / V
ρ = densité en g/cm³
m = masse en grammes (pesée à sec)
V = volume en cm³
Le volume est difficile à mesurer directement pour des objets de forme irrégulière (pièces, or de casse). La méthode la plus élégante est le principe d'Archimède : on pèse l'objet à sec, puis immergé dans l'eau. La différence correspond au poids de l'eau déplacée — ce qui permet de calculer le volume, puis la densité. Notre calculateur de vérification d'authenticité effectue ce calcul étape par étape.
Comparaison des poids spécifiques
| Métal | Densité (g/cm³) | Remarque |
|---|---|---|
| Osmium | 22,59 | élément stable le plus dense |
| Iridium | 22,56 | deuxième élément le plus dense |
| Platine | 21,45 | plus lourd que l'or |
| Or (999) | 19,32 | valeur de référence principale |
| Tungstène | 19,25 | dangereux métal de faussaire |
| Palladium | 12,02 | nettement plus léger que l'or |
| Argent (999) | 10,49 | facilement mesurable |
| Cuivre | 8,96 | métal de base dans les alliages |
| Aluminium | 2,70 | légèreté immédiatement perceptible |
La proximité du tungstène (19,25 g/cm³) avec la valeur de l'or (19,32 g/cm³) rend les contrefaçons au tungstène difficiles à détecter par le seul test de densité — des méthodes complémentaires comme les ultrasons ou la fluorescence X sont alors nécessaires.
Influence du titre sur la densité
Les alliages s'écartent des valeurs des métaux purs. Plus le titre est faible, plus le métal d'alliage influence la densité globale :
- Or 750 (18 carats) : env. 15,5–16,5 g/cm³ (selon le métal d'alliage)
- Or 585 (14 carats) : env. 12,9–14,0 g/cm³
- Argent 925 (argent sterling) : env. 10,36 g/cm³
Pour calculer la valeur de fonte de l'or de récupération, il faut connaître le titre — et celui qui ne le connaît pas peut l'estimer par une mesure combinée de densité et de masse. Le vérificateur de poids de pièce compare automatiquement le poids théorique et le poids réel pour les pièces courantes.
Vérification pratique de l'authenticité
- Peser à sec avec une balance de précision (résolution 0,01 g ou mieux).
- Peser immergé dans de l'eau distillée (à l'aide d'un fil ou d'un panier, sans bulles d'air).
- Calculer le volume : V = (masse à sec − masse dans l'eau) / 1,0 g/cm³
- Calculer la densité : ρ = masse à sec / V
- Comparer le résultat avec les valeurs de référence du tableau ci-dessus.
Un écart de plus de ± 0,5 g/cm³ par rapport à la valeur théorique est un sérieux signal d'alarme. Pour les pièces, il est également conseillé d'effectuer la vérification des dimensions (diamètre et épaisseur).
À retenir
Le poids spécifique est l'une des méthodes physiques les plus anciennes et les plus fiables pour le contrôle des matériaux — Archimède aurait découvert le principe dès le IIIe siècle avant J.-C. Pour les détenteurs de métaux précieux, la leçon est claire : en combinant une balance et un verre d'eau, on peut démasquer de nombreuses contrefaçons gratuitement et sans laboratoire.