Gyvsidabrio termometras yra įrankis, naudojamas temperatūrai matuoti. Yra daugybė skirtingų modelių tipų, dydžių ir specifikacijų, tačiau bendras veikimo principas visais atvejais yra maždaug vienodas. Paprastai termometro bazėje yra nedidelė skysto gyvsidabrio atsarga, kuri dažniausiai yra slėginė; virš jo paprastai yra stiklinis arba sintetinis vamzdelis su kalibruota temperatūros skale. Gyvsidabris, kuris yra cheminis elementas, pakyla ir krinta reaguodamas į temperatūros pokyčius, o stebint, kur jis sustoja pagal skalę, galima matyti, kiek karšta ar šalta tam tikra medžiaga. Daugelis šių įrankių yra naudojami medicinoje ir namuose kūno temperatūrai matuoti, tačiau jie taip pat gali būti naudojami lauke ir profesionalesnėse meteorologinėse situacijose. Kai kuriais atvejais jie taip pat naudojami virtuvėse, paprastai kaip šiltų skysčių stebėjimo būdas, tačiau dauguma šiuolaikinių virėjų renkasi labiau su maistu susijusius matuoklius. Priklausomai nuo naudojimo paskirties, paprastai yra daug skirtingų variantų ir modelių.
Kilmė
Pagrindinis instrumentas paprastai yra gana paprastas. Gyvsidabris, kuris taip pat kartais žinomas kaip greitasis sidabras, yra sidabrinis skystis, kuris labai gerai reaguoja į atmosferos pokyčius, ypač temperatūrą ir barometrinį slėgį. Vokiečių fizikui Gabrieliui Farenheitui priskiriamas pirmojo gyvsidabrio termometro išradėjas 1714 m., kurį jis pagamino iš stiklinio vamzdelio, pritvirtinto prie mažo gyvsidabrio šulinio. Tas gyvsidabris buvo pritvirtintas metaliniame antgalyje. Metalas paprastai laikomas geru šilumos laidininku, o Farenheitas pastebėjo, kad kai šis antgalis buvo įdėtas į skirtingos temperatūros skysčius, gyvsidabris pakilo ir nukrito stiklinėje kameroje. Tada jis sukūrė kalibravimo sistemą, kad sukurtų lengvą skaitymo skalę. Dauguma šiuolaikinių modelių veikia taip, ir nors buvo padaryta pažanga pateikimo srityje, pagrindai paprastai yra tokie patys.
Mechanika ir kaip jie veikia
Daugumoje termometrų yra nuo 0.02 uncijos (0.5 g) iki 0.1 uncijos (3 g) gyvsidabrio. Storas stiklas paprastai apgaubia temperatūrai jautrų skystą metalą. Pastačius įrankį lauke arba korpuse, metalinis antgalis įkaista, o gyvsidabris išsitempia išilgai tuščiavidurės erdvės vamzdyje. Aukštesnėje temperatūroje gyvsidabris auga ilgiau, o žemoje temperatūroje jis nukrenta arba susitraukia atgal. Šie termometrai dažniausiai žymimi temperatūros rodmenimis Farenheito arba Celsijaus skalėje.
Dažniausiai naudojami
Tokie termometrai dažniausiai naudojami medicinoje ir meteorologijoje. Gydytojai žmogaus kūno temperatūrai matuoti dažnai naudoja versiją, vadinamą didžiausiu gyvsidabrio termometru. Šis tipas gali būti vartojamas per burną, ty paslydus po liežuviu, arba rektaliniu būdu.
Maksimalus gyvsidabrio tipo termometras veikia taip pat, kaip ir standartinis variantas, tačiau pašalinus iš šilumos šaltinio gyvsidabris nesusitraukia atgal į galiuką. Tai leidžia išlaikyti temperatūros rodmenis tol, kol gyvsidabris grįžta atgal į galiuką išcentrine jėga arba kratant termometrą galva nukreipta į grindis. Azoto dujos paprastai sulaiko gyvsidabrį vietoje ir paprastai turi būti įterptos gamybos proceso metu.
Gyvsidabriu varomus termometrus meteorologai taip pat gali naudoti oro temperatūrai matuoti. Standartinis gyvsidabris užšąla esant -37.89 °F (-38.83 °C). Siekdami išmatuoti žemesnę nei šio taško temperatūrą, meteorologai dažnai maišo gyvsidabrį su talio lydiniu. Talis sumažina užšalimo temperatūrą iki -78 °F (-61.1 °C). Jei gyvsidabris užšąla, azotas gali patekti už metalo, todėl termometras nustoja veikti.
Saugos problemos
Gyvsidabris gali būti toksiškas suvartojamas, taip pat gali pažeisti odą ir akis, jei jį paliečia, arba kvėpavimo sutrikimus įkvėpus. Tai paskatino kai kuriuos žmones suabejoti, ar gyvsidabris taip lengvai pasiekiamas namuose. Termometro ribose paprastai nekyla pavojaus saugai, tačiau jei stiklas sudužtų, tikėtina, kad jis bus paveiktas. Išsiliejusį gyvsidabrį gali būti labai sunku išvalyti, nes birus skystis dažnai sudaro apvalius „rutuliukus“, kurie gali atšokti ir išsisklaidyti po grindis ar kambarį.
Dauguma šiuolaikinių termometrų yra pagaminti iš daug tvirtesnio stiklo nei jų originalūs analogai, o gyvsidabrio kiekis, esantis kiekvienu atveju, yra gana mažas. Lygiai taip pat dėl pavojų, susijusių su apsinuodijimu gyvsidabriu, daugelis pasaulio šalių, ypač Europoje, uždraudė gyvsidabrio pagrindu pagamintus termometrus medicinos reikmėms. Daugelyje šių šalių taip pat sunku įsigyti gyvsidabrio termometrus, skirtus naudoti namuose.
Jungtinės Valstijos neuždraudė gyvsidabrio medicinos aplinkoje, nors daugelis advokatų grupių rekomendavo keletą atsargumo priemonių. Pavyzdžiui, Amerikos pediatrų akademija ir Jungtinių Valstijų aplinkos apsaugos agentūra pasiūlė alternatyvius asmeniniam naudojimui skirtus temperatūros matavimo prietaisus, kad sumažintų atsitiktinio poveikio riziką.