黃金真假點樣分？一文學識「水秤法公式」，3步專業教學計算密度與K數
收到金飾或打算買賣黃金，最擔心的莫過於是真偽與純度問題。坊間流傳眾多驗金方法，但其實只需一部高精度電子磅、一杯水，你便能在家中運用科學原理，專業地檢測黃金。本文將深入淺出，教你運用源自阿基米德的「水秤法」，透過一條簡單公式與3個清晰步驟，精準計算出金飾的密度，從而判斷其真實K數與成色。無論是想確認24K純金，還是分辨常見的K金，這份詳盡教學都能助你掌握無損驗金的核心技巧。
水秤法原理：了解黃金檢測背後的科學
什麼是阿基米德「水秤法」？
相信不少朋友都聽過古希臘科學家阿基米德為國王檢測皇冠的故事。這個流傳千古的智慧，正是我們今日要介紹的「水秤法」的基礎，而背後的科學原理，就是著名的阿基米德浮力定律。簡單來說，水秤法並不是一種新發明的複雜技術，它是一種利用物體在空氣中和在水中的重量差異，來計算出其密度的經典物理方法。透過這套方法與水秤法公式，我們就可以在家中，用一個高精準度的電子天秤，對黃金的純度進行一個相當可靠的初步判斷。
核心原理：浮力如何揭示黃金密度
這背後的道理其實很簡單。任何物體完全浸入水中時，都會受到一個向上的浮力，而這個浮力的大小，正好等於它所排開的水的重量。因此，一件黃金在水中量度時，其重量會比在空氣中輕。這個「減輕了的重量」，其實就是浮力，也間接告訴了我們這件黃金的體積。因為水的密度大約是 1 g/cm³，所以排開水的重量（克）在數值上就等於物件的體積（立方厘米）。只要我們知道了黃金的「空氣中重量」（即質量）和它的「體積」，就能利用「密度 = 質量 ÷ 體積」這條基本公式，準確計算出黃金的密度。
關鍵指標：為何密度是判斷黃金純度的鑰匙
密度是每種純物質獨有的物理特性，就像是它的「指紋」。在標準溫度和壓力下，純金的密度是一個固定值，約為 19.32 g/cm³，這個數值非常高。而常用於製作K金或冒充黃金的其他金屬，例如銀、銅、鋅等，它們的密度都遠低於黃金。因此，密度成為了判斷黃金純度最直接、最關鍵的指標。如果一件金飾經過水秤法計算後，得出的密度值與 19.32 g/cm³ 非常接近，那麼它很大概率是高純度的黃金。如果數值偏離較大，它便可能是K金，甚至是其他金屬的仿製品。
純金、K金及常見貴金屬密度比較
為了讓大家有一個更清晰的概念，這裡列出一些常見金屬的標準密度值，方便日後作比較參考：
- 鉑金 (Platinum): 約 21.45 g/cm³
- 純金 (24K Gold): 約 19.32 g/cm³
- 鎢 (Tungsten): 約 19.25 g/cm³ (密度與黃金極為接近，是高級仿金品的常用材料)
- 18K黃金 (75% Gold): 約 15.2 – 17.8 g/cm³ (視乎合金成分而定)
- 銀 (Silver): 約 10.49 g/cm³
- 銅 (Copper): 約 8.96 g/cm³
從列表中可以看到，不同金屬的密度差異十分明顯，這也正是水秤法能夠有效分辨它們的原因。
在家檢測的優點與先天局限
雖然水秤法是一個非常實用的工具，但是在開始動手前，我們也必須清楚了解它的好處與不能踰越的限制。
優點：低成本、無損檢測、操作簡單
水秤法最大的優點在於它的便捷與安全性。首先，它成本極低，你只需要一個精準到最少0.01克的電子磅、一個水杯和一條幼線，無需任何專業化學試劑。其次，整個過程完全不會對你的金飾造成任何物理損傷或化學侵蝕，只是讓它濕水而已，非常安全。最後，只要理解了基本原理和操作步驟，整個檢測過程其實相當簡單，可以在家中輕鬆完成。
局限：不適用於空心、鑲石或結構複雜的金飾
不過，水秤法也有其先天的局限性，並非適用於所有類型的金飾。第一，此方法絕對不適用於任何「空心」的物件。因為空心的部分會困住空氣，導致測出的體積有嚴重偏差，計算出的密度會遠低於實際值。第二，鑲嵌有寶石、鑽石的金飾也不適合。因為寶石的密度與黃金不同，混合計算會干擾結果的準確性。第三，對於一些結構過於複雜、有許多細微雕刻或鏤空設計的金飾，操作時容易在表面附著微小氣泡，這些氣泡會產生額外的浮力，影響讀數的精準度。因此，水秤法最適用於實心、無鑲嵌、造型相對簡單的金器，例如金條、金幣或素身戒指。
【水秤法實戰】完整操作流程圖文詳解
掌握了科學原理之後，就來到最令人期待的實踐環節。這部分會一步步教你如何實際操作，應用這套專業的 水秤法公式 來為你的金飾進行檢測。整個 水秤法 的過程不複雜，成功的關鍵全在於細心與精準。
第一步：準備工具與設置環境
必要工具清單：高精度電子磅 (0.01g)、水杯、幼尼龍線
工欲善其事，必先利其器。開始前，請準備好三樣基本工具：一個精準度至少達到0.01克的電子磅（它就是我們這次的精密 天秤），一個大小適中的普通水杯，以及一條幼身、不吸水的尼龍線（釣魚線是個不錯的選擇）。這些工具簡單，卻是確保測量準確的基礎。
為何電子磅的精準度至關重要？
電子磅的精準度直接決定了 水秤法 檢測結果的成敗。因為我們需要量度黃金在水中排開的微量水重，這個數值通常很小。如果電子磅的誤差太大，例如只能精準到0.1克，那麼計算出來的密度值就會出現很大偏差，最終結果便失去參考價值。所以，選用一個能讀取到小數點後兩位（0.01g）的電子磅是基本要求。
如何設置無風環境以避免讀數干擾
高精度的電子磅對環境氣流非常敏感，即使是風扇的微風或冷氣機的出風，都可能導致讀數跳動不定。為了獲得穩定而準確的重量，操作時務必在一個無風的室內環境進行。關上窗戶，並且暫時關掉風扇和冷氣，這樣才能確保你的電子 水秤 得到最準確的數據。
第二步：精準量度兩個關鍵重量
(1) 量度黃金「乾重」（空氣中重量）
首先，將電子磅開機並放置在平穩的桌面上，確認讀數為零。然後，將你要檢測的黃金飾品直接放在電子磅的秤盤上。等待讀數穩定後，將這個數值清晰地記錄下來。這個數值就是黃金的「乾重」，也是我們代入 水秤法公式 的第一個關鍵數據。
(2) 量度黃金「濕重」（完全浸入水中的重量）
接著，在水杯中注入大半杯水，然後將水杯放在電子磅上，按下「歸零」或「Tare」鍵，讓磅秤讀數變回零。用準備好的幼尼龍線綁好金飾，然後用手提著線，將金飾完全浸沒在水中。此時，電子磅顯示的數值就是金飾排開水的重量，我們稱之為「視重」或「浮力」。記錄下這個數值，這就是公式需要的第二個數據。
操作技巧：如何懸掛金飾確保不觸碰容器
在測量濕重時，有一個細節必須注意。懸掛在水中的金飾，既不能觸碰到水杯的杯底，也不能碰到杯壁。任何接觸都會影響讀數的準確性。你可以調整尼龍線的長度，確保金飾是完全懸浮在水中央。這個小技巧是專業操作與業餘操作的主要區別之一。
提升準確度：重複量度並取平均值
為了將人為或環境的隨機誤差降到最低，一個專業的做法是重複測量。你可以將乾重和濕重分別量度三次，然後計算出各自的平均值。使用這個平均值代入公式計算，所得出的密度結果會比單次測量更加可靠和精確。
第三步：代入公式計算黃金密度
密度計算公式：密度 (ρ) = 乾重 ÷ (乾重 – 濕重)
量度好兩個關鍵重量後，我們就可以請出核心的 水秤法公式 了。這個公式其實非常簡單，就是將黃金的乾重，除以「乾重減去濕重」的差額。這個差額（乾重 – 濕重）其實就是黃金本身的體積。所以，這個公式的本質就是「質量 ÷ 體積」，從而得出密度。
註：坊間有另一種測量方法，是直接測量物件在水中的懸掛重量（W_water），其公式為：密度 = 乾重 ÷ (乾重 – W_water)。本文介紹的方法（測量排開水的重量）在操作上更為直接，兩者原理相通，結果一致。
計算範例：逐步將測量數據代入公式
讓我們用一組假設數據來實際演練一次。
假設我們測得：
– 黃金乾重 = 15.55克
– 黃金濕重（排開水的重量）= 0.81克
現在，我們將數據代入公式：
密度 (ρ) = 乾重 ÷ 濕重
密度 (ρ) = 15.55 ÷ 0.81
計算結果 ≈ 19.20 g/cm³
計算出的密度值是19.20 g/cm³，這個數值已經非常接近純金的理論密度（約19.32 g/cm³）。透過這個結果，我們便可以很有信心地初步判斷這件金飾的純度非常高。
解讀結果：從密度到黃金純度與價值估算
當你 meticulous 地跟著水秤法公式計算出密度數值之後，下一步就是解讀這個數字背後的意義。這個數字就像一把鑰匙，可以幫你打開黃金純度與價值的大門。整個過程就像查字典一樣，直接又簡單。
黃金K數、成色與密度對照總表
快速查閱：從24K (999純金) 到10K金的標準密度值
不同K數的黃金，因為混合了不同比例的其他金屬，所以密度都會有所不同。純金的密度最高，K數越低，密度通常也越低。下面這個對照表，就是你用來核對結果的「答案紙」。
- 24K (足金/999純金): 約 19.3 g/cm³
- 22K (916金): 約 17.7 g/cm³
- 18K (750金): 約 15.5 g/cm³
- 14K (585金): 約 13.6 g/cm³
- 10K (417金): 約 11.5 g/cm³
(注意：K金的準確密度會因其混合的金屬種類，例如銅、銀、鈀的比例而有些微差異，上表為常見合金的約數值。)
如何比對：將你的計算結果與標準值進行比較
比對的方法非常直接。你只需要將自己用水秤法計算出的密度值，與上表的標準值做比較。看看你的數字最接近哪一個K數的密度。例如，你計算出的密度是 17.5 g/cm³，那麼它最接近的標準就是22K金。這說明你的金飾很可能就是22K金。
如何從密度初步估算黃金價值 (港元)
得到金飾的大約K數之後，你就可以進一步估算它的市場價值。這裏提供一個三步的簡單方法，讓你安坐家中，也能對自己的資產有個概念。
步驟一：從密度推算最接近的黃金成色
這一步其實你在比對時已經完成。將你計算出的密度，對照上面的表格，找出最接近的K數和對應的黃金成色（純度）。例如，密度15.5 g/cm³ 對應的是18K金，它的黃金成色就是75% (750)。
步驟二：將成色換算為對應K數 (例：91.6% ≈ 22K)
K數的計算基礎是將純金分為24份。所以，一個金飾的黃金含量百分比，乘以24，就是它的理論K數。
公式是：黃金成色 (%) × 24 = K數
例如，一件金飾的黃金成色是91.6% (即0.916)，那麼它的K數就是 0.916 × 24 ≈ 22K。
步驟三：結合當日金價與重量估算市場價值
最後一步，就是將所有資訊結合起來計算。你可以參考大型金舖（例如周大福、六福珠寶）每日公佈的飾金賣出價或買入價。
估算公式：金飾重量 (克) × 黃金成色 (%) × 當日每克金價 (港元) = 估算價值
舉例：你有一條重10克的頸鏈，透過水秤法測出其密度接近18K金 (成色75%)。假設當日的飾金買入價是每克港幣480元。
那麼，它的估算價值就是：10克 × 75% × 480港元/克 = 3,600港元。
辨別偽冒品：常見高密度金屬參考
水秤法除了可以估算黃金純度，另一個強大功能就是排除偽冒品。如果計算出的密度與黃金相差很遠，但又與其他金屬的密度非常接近，那你就要特別留神。
慎防「鎢鋼」：為何其密度與黃金極為接近？
在眾多仿金物料中，「鎢鋼」（Tungsten）是最需要警惕的一種。原因是它的密度約為 19.25 g/cm³，與24K純金的19.3 g/cm³ 極度接近。單靠水秤法，幾乎無法分辨出純金與鍍金的鎢鋼。這也是水秤法的一個先天局限，對於這種高仿品，就需要更專業的儀器去檢測。
其他金屬密度：白金、鈀金、鉛、銀、銅等
除了鎢鋼，了解其他常見金屬的密度也很有幫助。這可以讓你快速判斷一件物品是否連K金都不是。
- 白金 (Platinum): 約 21.4 g/cm³ (比黃金更重)
- 鈀金 (Palladium): 約 12.0 g/cm³
- 鉛 (Lead): 約 11.3 g/cm³
- 銀 (Silver): 約 10.5 g/cm³
- 銅 (Copper): 約 8.9 g/cm³
假如你測量一件聲稱是「18K金」的物品，結果密度只有10.6 g/cm³，那它很可能只是鍍金的銀器，而不是真正的18K金。
進階探討：水秤法的誤差來源與專業局限
學會了基本的水秤法公式操作後，我們就像掌握了一門手藝。不過，任何測量方法都有其極限。要真正成為行家，就要了解這門手藝的細微之處，明白為何有時測量結果會出現意想不到的偏差。這一步，是從「懂得用」到「懂得分析」的關鍵。
深入剖析：為何水秤法測量K金會有偏差？
當你用水秤法測量一枚18K金戒指時，可能會發現計算出的密度，與標準的18K金密度對照表有一點出入。這並非你的操作失誤，而是源於一個關於合金密度的普遍迷思。
概念謬誤：合金密度並非簡單的「重量百分比」加權平均
很多人直覺地認為，合金的密度就是各種金屬密度的加權平均值。例如，一枚18K金（含75%黃金、25%其他金屬），它的密度應該是「75% × 純金密度 + 25% × 其他金屬密度」。這個想法雖然看似合理，卻是一個物理概念上的謬誤。如果用這種方式計算，得出的結果往往會與實際密度有所偏差，這正是許多人在估算K金成色時感到困惑的根源。
科學原理：合金密度取決於各金屬的「體積百分比」
要理解合金的真正密度，我們需要從更根本的物理公式出發：密度 = 質量 ÷ 體積。當不同金屬融合成合金時，總質量是各金屬質量相加，而總體積也約等於各金屬體積相加。關鍵在於，相同重量的不同金屬，其體積是完全不同的。例如，10克的黃金（密度高）所佔的空間，遠比10克的銅（密度低）要小。因此，準確計算合金密度，必須先將各金屬的「重量百分比」換算成各自的「體積」，然後將總重量除以總體積。這個過程遠比直接的加權平均複雜，也解釋了為何K金的密度與其黃金含量並非簡單的線性關係。
影響準確度的其他關鍵因素
除了K金本身的合金特性外，一些看似微不足道的環境因素和物理特性，同樣會對水秤或天秤的讀數產生影響，導致結果出現誤差。
水溫變化如何影響水密度？ (附參考校正表)
我們使用的水秤法公式，其實是基於一個理想假設：水的密度剛好是 1 g/cm³。然而，水的密度會隨著溫度的變化而產生微小改變。雖然這種變化很小，但對於追求精準的測量而言，卻是不可忽視的因素。一般來說，水溫越高，密度會略為下降。為了讓你的測量更專業，可以參考以下的水密度校正數據：
| 水溫 (°C) | 水的密度 (g/cm³) |
|---|---|
| 20°C | 0.9982 |
| 25°C | 0.9970 |
| 30°C | 0.9956 |
為何實測純金密度常略低於理論值19.32 g/cm³？
有時即使你測量的是號稱999的純金，結果也可能略低於19.32 g/cm³的理論值，例如測出19.25 g/cm³。這通常有兩個主要原因。第一，可能是操作上附著了微小氣泡，或金飾不慎輕觸杯壁。第二個更深層的原因，是在黃金鑄造過程中，金屬內部可能會形成一些肉眼無法看見的微小孔隙。這些孔隙雖然不影響重量，卻會稍微增加金飾的總體積，根據密度公式，體積變大，計算出的密度自然就會略為偏低。
水秤法線上計算機：簡化計算與估算流程
了解了以上種種複雜因素後，你可能會覺得手动計算既繁瑣又容易出錯。為此，許多網站提供了水秤法線上計算機，將繁複的步驟簡化，讓估算過程更加便捷。
如何使用：輸入乾重與濕重
這些計算機的使用方法非常直觀。你只需要將使用電子磅測量出的黃金「乾重」（在空氣中的重量）和「濕重」（在水中的重量）輸入到指定的欄位，然後點擊計算即可。
功能解說：自動計算密度、估算最接近K數
計算機的後台程式會自動代入水秤法公式，為你計算出物件的密度。更進階的功能是，它會將計算出的密度值，與內建的黃金K數密度數據庫進行比對，從而估算出最接近的K數。這大大簡化了查閱對照表的過程，讓你對黃金的純度有一個更快速、更直觀的初步判斷。
水秤法常見問題 (FAQ)
如果我的電子磅不夠精準，會對結果有多大影響？
電子磅的精準度對水秤法公式的結果有決定性影響。整個計算的核心，是基於黃金「乾重」與「濕重」之間的微小差異。這個差異本身數值就很小，如果你的電子磅精準度不足（例如只能準確到0.1克），即使只是微不足道的讀數誤差，在代入公式後也會被大幅放大，導致計算出的密度結果出現嚴重偏差。舉例來說，一個重量較輕的金飾，其乾濕重差異可能只有零點幾克，一部廚房用的電子磅根本無法準確捕捉。因此，要得到有參考價值的結果，使用至少能精確到0.01克的高精度電子磅是基本要求。
水秤法可以檢測鍍金或包金物品嗎？
水秤法無法有效檢測鍍金或包金物品，甚至可能產生誤導性的結果。這個方法的原理是測量物件的「整體平均密度」。鍍金物品的內層是密度較低的賤金屬（例如銅或銀），外層僅有一層薄薄的黃金。水秤測出來的，將是內部金屬與外部黃金混合後的平均密度，這個數值會遠低於純金。更需要留意的是，有些不法商人會使用與黃金密度極為接近的「鎢鋼」作為核心，再在其外層鍍金。在這種情況下，水秤法測出的密度可能會非常接近純金，從而讓你誤以為是真金，所以這個方法對於分辨這類高仿品存在先天局限。
為何我測出的純金密度總是偏低？
當你用天秤或電子磅完成測量，並將數據代入水秤法公式後，發現計算出的純金密度比理論值19.32 g/cm³ 稍低，這是一個很常見的現象。除了黃金本身純度不足外，通常與以下兩個主要原因有關。
可能原因(1)：操作誤差（氣泡附著、觸碰容器）
操作過程中的微小失誤，是導致密度偏低的最常見元兇。當你將金飾浸入水中時，其複雜的結構或雕刻花紋上，很容易附著一些肉眼難以察覺的微小氣泡。這些氣泡會產生額外的浮力，使你的「濕重」讀數變得不準確，從而導致計算出的密度偏低。另一個常見失誤，是懸掛金飾的細線觸碰到杯壁，或者金飾本身直接觸碰到容器的底部。這些接觸點會分擔一部分重量，同樣會干擾浮力的準確測量，最終影響結果。
可能原因(2)：金飾鑄造時的內部微小孔隙
即使是千足純金，其製成金飾的過程中，也幾乎不可能達到百分之百的緻密。在金屬熔化和凝固的鑄造過程中，有機會產生一些極其微小的內部孔隙或氣泡，這些孔隙被永久地封存在金飾內部。這些肉眼看不見的孔隙，雖然不影響黃金的成色，卻會使金飾的整體體積稍微變大，從而令其平均密度略低於純金在理想狀態下的理論密度。所以，測量結果比19.32 g/cm³ 略低，是完全正常的物理現象。
除了水秤法，還有哪些更精準的黃金檢測方法？
水秤法是在家檢測的一個絕佳入門方法，但若要追求更高的精準度，專業機構通常會採用更先進的技術。這些方法大致可分為非破壞性檢測與權威性的破壞性檢測兩類。
非破壞性檢測：X光螢光分析儀 (XRF)
X光螢光分析儀（X-ray Fluorescence, XRF）是目前珠寶店、當鋪最普遍使用的專業儀器。它的原理是利用X光照射黃金樣品，樣品中的每種化學元素都會釋放出獨特的螢光能量。儀器通過分析這些能量光譜，能夠在短短數秒內準確判斷出金屬表面的元素成分與比例。它的優點是快速、準確且完全不會損傷物品。不過，XRF的主要限制在於它是一種表面檢測技術，探測深度非常有限，因此無法判斷物件內部是否為其他金屬。
權威性檢測：火試法 (Fire Assay) 簡介
火試法（Fire Assay）是國際公認的最權威、最準確的黃金純度檢測方法，被譽為黃金檢測的「黃金標準」。這個方法需要從待測物品上取下一個小樣本，將其與鉛和助熔劑一同放入高溫熔爐中熔化。過程中，黃金等貴金屬會與賤金屬分離。之後再用硝酸將銀等其他金屬溶解，最終只剩下純金。通過精確量度剩餘純金的重量與原始樣本重量的比例，就能得出極其精準的黃金成色。由於過程會損耗一小部分樣本，所以這是一種破壞性檢測，通常只用於金條、金塊等原料的純度認證。
