最近連續寫了三篇有關黃金的文章，主要目的是從電磁理論、金屬鍵合以及金屬電腐蝕等方面進行科普，但從評論區讀者朋友們的反饋來看，大家還是對黃金的真假充滿着擔憂和不信任的情緒。黃金是稀有的貴金屬，是高檔首飾的主要原材料，許多人指望拿它來保值和投資，加之前段時間爆出的83噸（有說80噸）“金凰珠寶假黃金質押案”，人們對黃金裡邊是否暗藏貓膩心存疑慮，生怕上當受騙，這也是可以理解的。

這種“金條”肯定騙不了你

怎麼驗黃金的真假？這确實是個問題。有人建議，咬一口，有牙印的是真金子，咬不動的是假貨。聽起來有點道理，純黃金盡管密度大，但它很柔軟，莫氏硬度隻有2.5，而我們人類牙齒的硬度可以達到8，咬黃金看起來問題不大。難怪運動員千辛萬苦得了冠軍，總要把金牌放在嘴裡咬一咬。

黃金很軟，能咬出牙印

運動員咬金牌大多隻是秀一下，沒幾個人真舍得把金牌啃一圈牙印。其實他真要咬，能不能咬得動還真難說，因為金牌大多不是純金制造，它裡邊大部分是銀或銅（銀也很軟），隻是外面鍍了一層黃金而已。程咬金那隻是一個名字，不是古時候的黃金鑒定師哦！

古人鑒定黃金的成色與真假大緻通過以下幾個手段：一是熔煉（火燒），二用試金石，三就是計算密度。

區别于其它貴金屬，黃金有非常高的熔點，并且在高溫下它不會被氧化，其它金屬在熔融之前由于氧氣的介入會“起渣”，但黃金不會，這就是所謂的“真金不怕火煉”，燒一燒就知道真假了。

熔煉金首飾

熔煉法的一個最大的缺點就是，你買一條金項鍊想知道真假，等驗完拿回來就變成金坨坨了。火燒是破壞性的，一般不會有人這麼幹，除非你要的就是金子，無所謂它長啥樣。

要想不破壞金子的形狀又知道它的成色，古人想到了用試金石。試金石其實是一片黑色光滑的石英岩石，你将黃金在石頭上摩擦時會在表面留下劃痕。通過觀察劃痕的色彩、光澤，再根據經驗，就可以判斷這是不是真金，它的成色大約是多少。拿不準時，可以用已知純度的黃金在邊上摩擦摩擦，再進行比對。

在試金石上摩擦

黃金很穩定，它基本不與大多數酸發生反應，但是極細的黃金粉末可以被硝酸氧化為 3價離子，所以黃金鑒定師會配制濃度不同的酸來與試金石配合使用。當将标号為“18K”的酸塗抹在試金石的劃痕上時，那些消失的就表示低于18K金或根本不是黃金，痕迹保留下來的是合格産品。

試金石配合酸來檢驗黃金成色

一說起鑒定黃金，許多人都會想起古希臘的天才老頭兒阿基米德，他由于從國王那裡接到鑒定金冠成色的任務而寝食不安，最後因為泡澡時在池子裡放了太多水而發現了著名的浮力原理。

阿基米德利用重量與體積之比确定純金的密度，再由此反推出純金王冠所應該有的标準體積。當将工匠打造的王冠放進裝滿水的池子時，溢出水的體積便等于王冠的體積，如果溢出水的體積大于相同重量純金的标準體積，就證明工匠摻了假。因為當時許多常見金屬的密度都比純金低，相同重量下它體積自然也更大。

阿基米德與金王冠

阿基米德定律廣泛應用于今天的日常生産和生活中，但你要用它來測金戒指的純度是不現實的。一方面金戒指自身的體積實在是太小，它能排開的水量也小得可憐，再加上水是有表面張力的，你無法準确測量戒指投下去後水位的高低，更沒辦法據此去計算20K金與24K金在戒指裡那一點點細微差别。

阿基米德當時是否抓住了作弊的工匠我們不得而知，至少今天大多數時候用這種方法是行不通的。

金戒指投入後水位基本不會變化

火燒法會毀了金器的形狀，試金石會擦傷金飾外表，浮力法則又不準，有沒有一種方法既能快速檢測黃金的成色，又不破壞它的結構和外表呢？

每一種金屬都有其特定的傳導電流的能力——電導率(σ)，這是由元素性質和原子排列規律決定的。在20℃時，銀的電導率 σ = 6.30×10⁷ (S/m)，銅的電導率 σ = 5.96×10⁷ (S/m)，金的電導率 σ = 4.11×10⁷ (S/m)，鐵的電導率 σ = 1×10⁷ (S/m)。如果金屬中摻雜了其它元素，它的晶體結構就遭到破壞，摻雜的雜質越多，電導率偏差就越大。按照這個原理，當我們在黃金的兩端連上電極通電，測量出它的電導率，就能判斷黃金的成色。電導率測定法簡單并且有比較高的準确性，也得到廣泛的應用。

通過測量電導率來判斷金的成色

每一種物質在被光照射的時候，它們反射出來的光是不同的，因此我們會看到物質顯示出各異的顔色。當金屬受到短波長的X射線照射時，它們的原子會發生電離現象，這時候有一部分的電子會變得不穩定，它們接收到光子的能量後被激發到高的能級，在這些電子掉回原來的軌道時就會釋放出一個光子。不同的金屬釋放出來光子的能量不同，因此也發出不同頻率的X射線熒光。

X射線熒光法的原理

于是科學家們制造出一種小型的X射線熒光測試儀，當我們将需要檢測的首飾放進去後，它發出一定頻率的X射線，同時接收首飾表面反射回來的熒光，通過分析這些光譜并且将它與不同金屬的特定譜線相對照，就能知道首飾裡含金量是多少，還有多少其它的雜質。

X射線熒光儀

X射線熒光儀很厲害，它能在幾秒鐘之内分析出首飾的金屬成分，并且不會對物品造成任何破壞，無論是李逵李鬼還是真假美猴王，用它一照保準原形畢露。

但這種儀器有一個緻命的缺陷，就是它隻能看到比較薄的表面，無法深入到金屬深處一探究竟。如果造假者在鉛塊或别的什麼金屬外邊包上一層真金，你用X射線就測不出來了。

包金造假

金币巧克力自然是瞞不了你，而對于其它包着真金的“李鬼”，我們就需要祭出另一個法寶：超聲波探傷儀。

超聲波是一組定向發射的高頻聲波，它的指向性非常強。當超聲波遇到密度不同的界面或者孔隙時，會從這個界面反射回來，于是我們可以在顯示屏上看到物體内部的圖像。

超聲波探傷的原理

超聲波有如此神奇的功能，它不僅用于我們的身體檢查，還廣泛用于工業零部件、管道和建築結構内部的探傷。同樣地，我們也可以用它來檢查金條裡邊是不是暗藏了什麼貓膩，并且不需要把它一片一片地切開。在許多金庫裡，超聲波探傷儀是必備的檢測工具。

金庫裡會用到超聲波探傷儀

黃金是如此珍貴，以至于造假者與驗證者的鬥法幾千年來從來就沒有停止過。

古人除了通過掂量黃金的分量、觀察它的色澤，甚至是咬一咬來判斷黃金的真假外，還會通過火燒與試金石來判斷黃金的純度。

金條上的“牙印”

别咬金子，費牙。随着人們對黃金認識的加深，化學家們會利用各種酸來驗證黃金，而物理學家則利用重量與體積的關系來确定黃金的密度。

如來佛祖無法辨認假猴王，但科學的進步為我們識别假黃金提供了利器。現在我們可以通過測量電阻、接收X射線熒光和超聲波探傷來辨識假黃金，讓“李鬼”們無處遁形。

真假金條

當然了，如果你真想買金子，最好還是找正規、合法、自己信得過的渠道，省事。

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