¿Existe una aleación de tungsteno más densa que el oro?

Este pensamiento vino de investigar una pregunta anterior . En el espíritu de nuestras intrigas para hacerse rico rápidamente, busqué densidades de elementos y precios cercanos al oro.

Elemento Densidad ( gramo / C metro 3 ) Valor ( ps / k gramo )
Uranio 18.95 40
Tungsteno 19.25 24
Oro 19.282 53 000
Roentgenio 19.282 sin mercado
Plutonio 19.84 4 000 000
Neptunio 20.25 660 000
renio 21.02 5 000
Platino 21.46 54 000
Darmstadtio 21.46 sin mercado
Osmio 22.61 77 000
iridio 22.65 42 000

Sería muy fácil si pudiéramos sustituir parte del oro por un metal más barato, pero parece que el oro está bien protegido contra este tipo de falsificación (lo cual es quizás parte de la razón por la que es tan especial, para empezar). Casi todos los elementos más densos son mucho más caros o solo se pueden producir en pequeñas cantidades en un laboratorio.

Hay un mercado muy pequeño para el renio, por lo que podríamos comprar algo a un precio más bajo que el oro, pero más y corremos el riesgo de aumentar el precio de Remarket o de ser frustrados por las autoridades. Como delincuentes ahorrativos, nos gustaría optar por Tungsten.

¿Puede un permiso aumentar la densidad de un metal? Cualitativamente, imagino que un elemento más ligero podría ocupar sitios intersticiales y permitir una mayor densidad. Pero, ¿hay algún compuesto de tungsteno conocido que se ajuste a esto, o algún método conocido de aleación que aumente su densidad en una cantidad tan pequeña?

¿Hay un valor de mercado cotizado para el plutonio?
@ChrisWhite ¡Sí! Por supuesto que lo hay. Esto es del estudio del ciclo del combustible nuclear. Está muy bien establecido, porque el plutonio no se puede producir en su forma elemental, solo dentro del material combustible. El precio Pu es mucho más alto que U debido a esas instalaciones de reprocesamiento multimillonarias. Los ciclos de combustible avanzados a menudo se consideran económicos en torno a los 1.000 $/kg de precio U, pero el Pu se quema tal vez 50 veces más a fondo. Eso todavía no me lleva a su precio, así que tal vez sea el precio de "laboratorio". Por supuesto, prácticamente nadie puede comprarlo...
El precio del uranio empobrecido debe ser lo suficientemente bajo. De lo contrario, no estarían disparándole a las personas o a sus vehículos. El único problema es que sigue siendo ligeramente radiactivo, lo que probablemente te traicionaría.
Curiosamente, con su fisión produciendo 84 T j k gramo 1 , el precio de "mercado" de Pu está muy, muy por encima de cualquier valor energético, que sería del orden de decenas de miles de dólares. Este número habla de una demanda que comprende casi en su totalidad algún otro uso (no hay premios por adivinar qué).
@WetSavannaAnimalakaRodVance Me parece que su comentario podría convertirse en una respuesta.
@WetSavannaAnimalakaRodVance: algunas cosas, como los generadores radiotérmicos, requieren elementos específicos (a menudo plutonio). Es mucho más fácil llevar un trozo de plutonio a otro planeta que un cable de extensión gigante :-)
El platino no siempre fue precioso. Wikipedia dice: "Desde sus primeros encuentros con el platino, los españoles generalmente veían el metal como una especie de impureza en el oro, y lo trataban como tal. A menudo, simplemente lo tiraban a la basura, y había un decreto oficial que prohibía la adulteración del oro con impurezas de platino". Tal falsificación fue un problema importante durante bastante tiempo. Visite technology.matthey.com/article/3/4/140-145 para obtener detalles históricos y metalúrgicos.

Respuestas (4)

No estoy seguro de si esto cuenta como una respuesta, ya que es solo una idea más para un fraude, pero su pregunta es sobre la física de la aleación.

En realidad, no hay necesidad de aleación para estafar. El relleno se hace principalmente con tungsteno, pero se agrega una pequeña bolita de platino. Ninguno de estos materiales despertará la sospecha de las autoridades, ya que ambos tienen usos industriales legítimos en grandes cantidades. A sus precios cotizados, las proporciones relativas de Pt y W necesarias para dar densidad de oro es 0,98552: 0,0144796. Esta mezcla, a vuestro precio, costaría 806 dólares el kilogramo: mucho mejor que el renio. Por supuesto, una aleación podría ser más invisible (para la tomografía ultrasónica y similares).

El método podría refinarse a un pseudo permiso: podría distribuir pequeños gránulos de Pt.

Es probable que la aleación aún funcione, ya que existe una gran diferencia entre las densidades de W y Pt, pero es probable que las proporciones cambien, por las mismas razones por las que pregunta (física de la aleación). Así que tendrías que hacer un poco de experimentación.

Aunque el precio del Pt es bastante volátil, el costo de este método sería muy sólido, ya que la mayor parte del costo de su relleno es el propio Pt y el precio del relleno por kg es mucho menor que el de Au (el Pt tendría que tener una demanda extravagante y Au mucho, mucho más barato que en la actualidad para alterar el beneficio).

Por último, una vez que haya resuelto la aleación, querrá desarrollar una multicapa acústica coincidente para hacer coincidir el Au con el relleno. Necesitaría encontrar materiales con índices de refracción acústica tales que las capas minimicen las reflexiones de ultrasonido en las bandas de frecuencia más utilizadas por las autoridades. Este es el análogo acústico de los recubrimientos antirreflectantes de los instrumentos ópticos.

Dado que las capas coincidentes también cambian la densidad general, ahora debe cambiar las proporciones de Pt y W en su mezcla original una vez más para lograr la misma densidad general que Au. Ahora tiene que hacer algunos análisis y experimentos serios para encontrar las proporciones correctas de W y Pt. Y eso es antes de elaborar un plan de eliminación para que no te atrapen.

Noté que no se proporcionaron respuestas directas a esta pregunta, así que decidí responderla desde mi propia experiencia.

En general, los aditivos de aleación pueden aumentar o disminuir la densidad de una aleación. No sé con precisión cuál es la mecánica del cambio de densidad, pero los aceros rápidos son un buen ejemplo por su contenido de tungsteno. Un ejemplo extremo de este ejemplo es AISI/SAE T1 , que tiene mucho más tungsteno que la mayoría de los aceros que todavía se usan en la actualidad.

En relación con esta pregunta específicamente, simplemente busqué "rhenium" en MatWeb y navegué por la página única de resultados. Me sorprendió descubrir que el aumento de densidad que causa el renio es tan fuerte que la aleación de tungsteno con el contenido nominal más bajo de renio ( tungsteno con 3% de renio ) era significativamente más densa que el oro. Probablemente se podría volver a crear la densidad del oro con una cantidad muy pequeña de renio.

Por razones morales quiero agregar que todavía hay muchos problemas con esto. El tungsteno y el renio son los dos metales puros más difíciles de fundir y se vuelven aún más difíciles de fundir cuando se combinan. Una barra de tungsteno-renio sería más dura que muchos aceros templados y menos conductora que el oro, lo que provocaría que fallara en casi cualquier otro tipo de prueba, la mayoría de las cuales son mucho más probables que una prueba de densidad. Y no sería amarillo, obviamente.

Por razones morales estoy creyendo que la mejor manera de cometer este fraude de tungsteno es bombardearlo con partículas subatómicas hasta que se transmute en oro...

Nadie esperaría que el oro fuera muy puro, por lo que no intentarían distinguirlo del tungsteno por una densidad muy cercana. El tungsteno puro obviamente sería diferente del oro por color, dureza, prueba de ácido, etc., pero el tungsteno incrustado dentro de las barras de oro es más difícil de detectar.

Una forma utilizada para notar la diferencia se basa en las propiedades ligeramente diamagnéticas del oro en comparación con el tungsteno, que es ligeramente ferromagnético. Puede notar la diferencia con un imán fuerte y escalas sensibles, por ejemplo, vea este video .

Otro método es el ultrasonido porque el tungsteno es más duro y tiene una velocidad de sonido diferente, vea este video .

Aquí hay un video para mostrar que el uso de tungsteno para reemplazar el oro realmente sucede.

Aquí hay otra noticia sobre el tema.

Por cierto, no estoy seguro de si el primer video realmente funcionaría con Tungsten, ya que está usando un clip y esos están hechos de acero. He hecho una pregunta relacionada: physics.stackexchange.com/questions/102463/…

Creo que la respuesta es que el tungsteno puro ya es más denso que el "oro", pero déjame decirte lo que quiero decir con eso.

El mercado de lingotes de Londres, LBMA, establece los estándares de "buena entrega". Cuando vende lingotes de oro, la "buena entrega" es el conjunto de reglas sobre lo que debe entregar después de haber acordado vender algo de oro en el intercambio. Una buena entrega solo requiere un 99,5 % de oro puro según las reglas de la LBMA. Entonces, hay un 0,5 por ciento de margen de maniobra allí mismo.

A continuación, las densidades que cita para el oro y el tungsteno están separadas solo por un 0,167 por ciento.

Por último, agregaré que debe tener cuidado con las densidades porque dependiendo de cómo se cristaliza un elemento, su densidad como sólido puede variar. Existe una disputa sobre cuál es más denso, el iridio o el osmio, debido a las variaciones de una muestra a otra. Su tabla muestra que el iridio es más denso en un 0,177%. Sin embargo, si usa la difracción de rayos X para calcular la longitud interatómica y luego la aplica a cristales teóricamente ideales, el osmio es más denso. Por lo tanto, no confíe en las densidades con estos pequeños grados de precisión.

Por lo tanto, creo que incluso una aleación de tungsteno típico puro sería más densa que el "oro" según se define dentro de los límites de los estándares LBMA para barras de oro.

Um, obviamente, una mezcla de tungsteno y platino...
@AndreiPokrovsky: probablemente pretendías que esto fuera un comentario sobre el OP
@PaulYoung No, creo que lo pensó como un comentario para OP. Porque yo también creo que tú, Paul, has confundido tungsteno y platino: dijiste "Creo que la respuesta es que el tungsteno puro ya es más denso que el 'oro'". Pero el tungsteno es menos denso que el oro, pero el platino es más denso que el oro.
@parsecer: una gran parte de mi publicación es que las declaraciones que clasifican el tungsteno frente al oro requieren un lenguaje más específico. Debido al motivo financiero revelado en el cuerpo de la pregunta del OP, deberá comprender qué significa "el oro cuesta 53000 USD/kg" y ​​"el tungsteno cuesta 24 USD/kg". A estos tipos de precios comerciales, probablemente encontrará que el "tungsteno" es más denso que el "oro". Puede encontrar lo contrario si trata de comprar seis muestras puras de un solo cristal de 9, pero no las comprará a este tipo de precios.