Fermer X Les cookies sont necessaires au bon fonctionnement de 24hGold.com. En poursuivant votre navigation sur notre site, vous acceptez leur utilisation.
Pour en savoir plus sur les cookies...
AnglaisFrancais
Cours Or & Argent en

Le contrôle des métaux précieux par ultrasons

IMG Auteur
Extrait des Archives : publié le 27 août 2012
985 mots - Temps de lecture : 2 - 3 minutes
( 10 votes, 4,7/5 ) , 5 commentaires
Imprimer l'article
  Article Commentaires Commenter Notation Tous les Articles  
0
envoyer
5
commenter
Notre Newsletter...
Rubrique : Université de l'or

 

 

 

 

Méthodes conventionnelles permettant de déterminer la qualité des métaux précieux


Le contrôle de la pureté de l’or se faisait autrefois principalement grâce à des analyses chimiques, avec des techniques telles que la pyroanalyse [1]. Cette technique étant grandement destructrice pour le métal, et présentait donc des inconvénients manifestes. Plus récemment, de nouvelles techniques n’endommageant pas ou très peu le métal ont fait leur apparition, avec par exemple la spectrométrie de masse [1], l’analyse par fluorescence X [2,3], et la photoluminescence à faible température [4]. Ces différentes méthodes d’analyse sont également utilisées pour tester d’autres métaux, tels que l’argent et le platine.

Ces techniques permettent une rapide inspection du métal, et ne causent que des dommages négligeables, dans la mesure où elles ne servent à étudier que la surface extérieure du lingot et partent du principe que ce dernier est homogène. Leur problème, c’est qu’elles sont incapables de détecter la présence éventuelle de zones d’impureté ou d’un autre métal à l’intérieur du lingot. Elles ne permettent qu’à déterminer de la pureté du métal composant la surface du lingot.

La seule méthode conventionnelle qui soit à la fois non-destructrice et capable de détecter des impuretés en profondeur est la détermination de densité nette (c’est-à-dire l'étude du poids et du volume de l’objet). Il s’agit là d’une approche simple mais également très efficace. En revanche, elle ne permet pas de détecter la présence d’un autre métal de même densité à l’intérieur d’un lingot. Bien que deux éléments métal ne peuvent avoir exactement la même densité, certains ont des densités très similaires – par exemple, le tungstène a une densité de 19.254 kilos par mètre cube, contre 19.281 kilos par mètre cube pour l’or [5]. Un tel écart suffit dans de nombreux cas à tromper une étude de densité.


Analyses par ultrasons


Une onde ultrason peut se déplacer à travers un matériau solide – tel qu’un métal précieux -  sans causer aucun dommage. Lorsqu’elle rencontre, à l’intérieur d’un objet, une région aux propriétés physiques différentes – particulièrement la densité et la constante élastique –, elle réagit de plusieurs manières :

*       Une dispersion peut se produire lorsqu’une portion de l’onde est reflétée par de petites régions composées de matériaux différents, ou par l’interface irrégulière de régions plus grandes composées de matériaux différents. Cette dernière se manifeste par une réduction de l’amplitude de l’onde.

*      

*       Un retard de l’arrivée de l’onde ultrason au transducteur peut se produire si elle traverse une région composée d’un matériau dans lequel la vitesse du son n’est pas identique à celle du reste de l’objet. Une réfraction/réflexion de l’onde  - lorsque l’interface entre deux régions composées de matériaux différents est relativement lisse, une portion de l’onde est reflétée par cette interface. Des impuretés sont décelées lorsqu’elle ne se réfracte pas à angles réguliers.

Ces différentes réactions peuvent être détectés et utilisés pour déterminer la présence d’impuretés, et parfois même les quantifier (voir figure 1). Un matériau ayant une densité équivalente à celle d’un métal précieux pouvant tromper un test de densité peut avoir des propriétés ultrasons différentes. Par exemple, bien que le tungstène ait une densité quasi-identique à celle de l’or, sa vélocité est 40 à 60% plus élevées que celle de l’or, le rendant très facile à détecter par analyse à ultrasons.


Mise en pratique


Les ultrasons peuvent être générés et détectés à l’aide d’une multitude d’appareils, dont les appareils piézoélectriques, les transducteurs électromagnétiques-acoustiques (EMATs), et les transducteurs à capteur laser capacitif. Impuretés et défauts structurels peuvent être déterminés par l’étude de l’amplitude de l’onde ultrason sortante, et du temps qu’il lui faut pour traverser l’objet étudié. D’autres effets, tels qu’une multiplication des ondes sortantes ou une modification de la forme de leur ondulation et régularité peuvent également indiquer la présence d’impuretés et de défauts.

D'autres transducteurs peuvent également être utilisés pour détecter les ultrasons envoyés au travers de l’objet, ou pour étudier d’éventuelles dispersions ou réflexions de l’onde causées par des impuretés dans l’objet en métal.

Cette technique peut également être améliorée grâce à l’utilisation d’un système ultrason à commande de phase. Ce système permet de contrôler l’angle de l’onde ultrason en déplaçant les éléments de la formation de manière à ce qu’ils soient légèrement en décalage les uns avec les autres (voir figure 2). De plus, d’autres techniques, telle que la capture de matrice intégrale et la synthèse d’ouverture peuvent être utilisées afin de générer une carte 3D de l’objet étudié – bien que ces techniques soient plus complexes et puissent demander une étude très longue, les avancées technologiques se développent dans ce domaine à un rythme très rapide.


EN BREF

*       L’analyse à ultrasons est un outil important pour les traders sur le marché des métaux précieux.

*       Son avantage principal par rapport à d'autres méthodes d'analyse est qu’elle permet de détecter des zones d’impuretés à l’intérieur d’un objet en métal, même si cette zone d’impureté a une densité équivalente au métal environnant.

*       Une excellente compréhension des lois physiques se cachant derrière l’analyse à ultrasons est nécessaire à une bonne interprétation des résultats.

*       L’analyse à ultrasons est à la fois rapide et non-destructrice, et permet à des mesures de routine d’être effectuées sur tous types d’échantillons.


REferences


[1] Origin and Effects of Impurities in High Purity Gold, David J Kinneberg et Stephen R Williams, Gold Bulletin Vol.31 (2), 1998, pp.58 – 67

[2] Non Destructive Analysis of Gold Alloys Using Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Analysis, Volker Rößiger et Bernhard Nensel, Gold Bulletin Vol.36 (4), 2003, pp.125 – 137

[3] Application of Energy-dispersive X-ray Fluorescence to Jewellery Samples determining Gold and Silver, A. Jurado-López, M.D. Luque de Castro, R. Pérez-Morales, Gold Bulletin Vol.39 (1), 2006, pp.125 – 137

[4] Photoluminescence of gold, copper and niobium as a function of temperature, Helen Armstrong, D.P.Halliday, Damian P.Hampshire, Journal of Luminescence Vol. 129 (2009) pp. 1610–1614

[5] Tables of Physical and Chemical Constants, G. W. C. Kaye et T. H. laby, (c) 1973, 1986 Longman Group Ltd. 15th Ed

 

 

<< Article précedent
Evaluer : Note moyenne :4,7 (10 votes)
>> Article suivant
Commenter cet article
>Suivre tous les commentaires du site
Vous devez être connecté pour commenter un article8000 caractères max.
connectez-vous ou inscrivez-vous
  Tous Favoris Mieux Notés  
Sujet effectivement intéressant qui a refait surface il y a quelques temps, sous une autre forme.
Cet article décrit des techniques inabordables financièrement pour les "petites mains".
Même les testeurs portables à ultrasons, de bonne facture, atteignent plusieurs centaines d'€.

J'avais récemment participé à une discussion qui proposait une autre solution, pertinente, fiable et peu onéreuse.
En fait, j'avais développé une idée déjà suggérée par un autre contributeur.
Curieusement, il y a eu très peu de réactions, à part celle du principal intéressé ... et encore.
Personne ne serait-il prêt à investir une centaine d'€ pour contrôler efficacement ses pièces d'or et d'argent ?
Ma méthode fonctionne également pour les lingotins et les lingots mais comme je n'en possède pas, je ne peux en parler "officiellement".
Cordialement.



Sujet effectivement intéressant qui a refait surface il y a quelques temps, sous une autre forme.
Cet article décrit des techniques inabordables financièrement pour les "petites mains".
Même les testeurs portables à ultrasons, de bonne facture, atteignent plusieurs centaines d'€.

J'avais récemment participé à une discussion qui proposait une autre solution, pertinente, fiable et peu onéreuse.
En fait, j'avais développé une idée déjà suggérée par un autre contributeur.
Curieusement, il y a eu très peu de réactions, à part celle du principal intéressé ... et encore.
Personne ne serait-il prêt à investir une centaine d'€ pour contrôler efficacement ses pièces d'or et d'argent ?
Ma méthode fonctionne également pour les lingotins et les lingots mais comme je n'en possède pas, je ne peux en parler "officiellement".
Cordialement.

bonjour,
article intéressant ...

je me permettrai d'intervenir sur un mot que vous employez ...

" densité " d'un métal

la densité n'a pas d'unité puisque c'est un rapport par apport au même volume d'air

la densité n'est utilisée que pour les gaz

le mot que nous devons utiliser est la masse volumique
qui elle a une unité qui s'exprime en Kg / m3

voilà merci de m'avoir lu et bonne continuation pour vos articles ...

cordialement votre

AL
Evaluer :   4  1Note :   3
EmailPermalink
"la densité n'est utilisée que pour les gaz"
à trop vouloir étaler la confiture on en fait tomber la tartine ...
Evaluer :   1  1Note :   0
EmailPermalink
bon article. on attend les équivalents sur la diffraction X et l'ampérométrie cyclique pour faire un tour d'horizon de techniques (+/-) abordables pour contrôler les métaux.
le principal défaut d'une technique sonore c'est qu'elle vous renseigne uniquement sur l’homogénéité, pas sur la composition.
Evaluer :   2  0Note :   2
EmailPermalink
Dernier commentaire publié pour cet article
Sujet effectivement intéressant qui a refait surface il y a quelques temps, sous une autre forme. Cet article décrit des techniques inabordables financièrement pour les "petites mains". Même les testeurs portables à ultrasons, de bonne facture, atteignen  Lire la suite
romain fusbert - 01/09/2016 à 17:27 GMT
Top articles
Derniers Commentaires
Amiante : vous reprendrez bien un petit repérage obligatoire ?
21 aoûtmerisier1
Contrôle amiante avant le passage d'un artisan ???? On rêve ! Encore une raison de plus de faire du black !
L’arrogance d’un commissaire européen qui se permet d’insulter la S...
20 aoûtblitzel
"le commissaire européen Johannes Hahn" Le Commissaire, c'est tout dire. L' UE est un Commissariat Central de police économique où tous les...
Hidalgo a ruiné Paris
16 aoûtmerisier1
Se présenter aux élections pour la mairie de Paris c'est accepter le commandement d'un navire en train de sombrer, de nuit et dans le brouillard. M...
Zapata contre Greta
16 aoûtLéopold II1
Dieu seul sait comment ce mouvement finira ! C'est pourtant simple, cher Merisier : les Jeunesses Climatiques ( Klimatjugend ) finir...
Introduction de WeWork : potentiel 3,000 milliards de dollars avec ...
15 aoûtJack A.
La prétendue "nouvelle économie" n'existe que du fait de l'alliance de Wall Street et de la FEd, qui inonde le marché de "liquidité", entendez d'ar...
L’insupportable ultra-libéralisme des supermarchés ouverts le diman...
15 aoûtblitzel
La machine comme l'instrument est fait pour l'homme. Non l'homme pour la machine. Quand l'homme est soumis au rythme de la machine et notre soc...
L’insupportable ultra-libéralisme des supermarchés ouverts le diman...
14 aoûtFortuna
La France est un pays merveilleux, ou tout est possible entre adultes consentants. Sauf travailler l'un pour l'autre, bien entendu
Taxes par-ci, taxes par-là, échec partout.
11 aoûtAlain J.
Il faut savoir il est de gauche ou de droite. Il est socialiste ou libéral. Il taxe ou pas. tout est relatif dans la vie ça dépend de votre...
Articles les plus commentésFavorisPlus...
Flux d'Actualités
TOUS
OR
ARGENT
PGM & DIAMANTS
PÉTROLE & GAZ
AUTRES MÉTAUX