Биметаллический термометр
Биметаллический термометр — это прибор для измерения температуры, принцип работы которого основан на расширении и сжатии твердых тел.
Биметаллический термометр
Прочность биметаллических термометров делает их приемлемыми для промышленного применения. Более того, биметаллические термометры способны противостоять температурам за пределами диапазона измерений.
Выход за пределы диапазона измерений означает, что термометр подвергается воздействию температур, которые либо выше, либо ниже самых высоких или самых низких показаний температуры на шкале термометра.
Схема биметаллического термометра
Что касается недостатков, то металлы, из которых изготавливаются биметаллические элементы термометров подвержены одному существенному дефекту, который отсутствует в жидкостных системах или манометрических системах. Так металлы могут закаливаться при воздействии температур свыше 1000°C в течение длительного времени. Закаливание биметаллических элементов понижает их чувствительность к изменениям температуры. Когда это происходит, то элемент не будет расширяться и как обычно при нагревании и сжиматься как обычно при охлаждении. Поэтому при повышении температуры стрелка не будет двигаться пропорционально повышению температуры. Когда температура будет понижаться, то стрелка не будет перемещаться пропорционально понижению температуры. Биметаллический элемент с закаленным элементом может слабо реагировать на повышение температуры и сильно реагировать на понижение температуры.
Принцип работы биметаллического термометра
У биметаллического термометра есть стрелка и шкала, с которой ведется отсчет показаний. Трубка биметаллического термометра служит в качестве контейнера, куда помещается для стержня и биметаллического элемента.
Биметаллический стержень (стержень, изготовленный из двух различных металлов, скрепленных вместе) может использоваться в качестве компенсатора в манометрических системах. Биметаллический элемент биметаллического термометра сходен с биметаллическим стержнем. Он также изготовлен из двух различных металлов, которые сжимаются или расширяются с различной степенью при изменениях температуры. Металл верхней части при нагревании расширяется больше, чем нижний, поэтому стержень изгибается в направлении, показанном на рисунке ниже. Металл наверху также сильнее сжимается при охлаждении и заставляет стержень изгибаться в противоположном направлении.
Биметаллический элемент реагирует на изменения температуры
Виды биметаллических термометров
Спиральный
Часто биметаллические элементы биметаллических термометров имеют форму спирали. Большинство элементов биметаллических термометров должны раскручиваться при нагревании. Однако это вовсе не обязательно. Некоторые, наоборот закручиваются при нагревании. Независимо от конструкции, направление движения элемента термометра будет известно и стрелка покажет изменения температуры.
Спиральный элемент реагирует на изменения температуры
Элемент, показанный на рисунке выше должен раскручиваться при нагревании. Когда этот спиральный элемент нагревается, то в ответ на повышение температуры он старается распрямиться. Подобное движение спирального элемента двигает стрелку в сторону более высоких показаний по шкале. Когда температура понижается, то спираль закручивается и стрелка двигается в сторону более низких показаний. Скручивание и распрямление спирального элемента пропорционально изменениям температуры Спиральные элементы используются в биметаллических термометрах вместо элементов в виде стержня, так как спиральный элемент занимает меньше места, чем элемент прямой формы. Кроме того, спиральный элемент обеспечивает больший ход стрелки, что в свою очередь, означает большую чувствительность к изменениям температуры.
Геликоид
Иногда спиральные элементы оказываются слишком плоскими и широкими, чтобы их можно применять в промышленности. Например, измерение температуры технологической жидкости, проходящей по большой трубе достаточно затруднено, так как потребуется датчик достаточно большой длины, чтобы он соприкасался с жидкостью. Для таких измерений температуры биметаллические термометры должны иметь удлиненный или длинный спиральный элемент. Удлиненный спиральный элемент носит название пространственной спирали или геликоида. Когда пространственная спираль нагревается, то она в результате раскручивается. Подобное раскручивание двигает ось, которая в свою очередь, передвигает стрелку по шкале в сторону более высоких показаний. При охлаждении пространственная спираль скручивается и двигает стрелку в сторону более низких показаний.
Геликоид реагирует на изменения температуры
С многоступенчатой спиралью
Некоторые биметаллические термометры используют многоступенчатые спирали. Многоступенчатые пространственные спирали состоят из двух или более концентрических витков (витков внутри других витков), но тем не менее, это один биметаллический элемент. Многоступенчатая пространственная спираль работает по такому же принципу, как и унифилярная спираль. Она раскручивается при увеличении температуры и скручивается при понижении температуры. Многоступенчатая пространственная спираль занимает меньше места чем унифилярная спираль, но она способна обеспечить больший ход стрелки, чем унифилярная спираль аналогичного размера. По этой причине многоступенчатые пространственные спирали используются вместо унифилярных спиралей для измерений температуры внутри очень узких труб, или там, где нет места для погружения биметаллического термометра с более длинной унифилярной спиралью.
Многоступенчатые пространственные спирали
Чем опасна ртуть и где она применяется
С детства нам твердят, что ртуть опасна, но при этом многие семьи до сих пор пользуются ртутными градусниками. В Европе их запретили из-за опасности для человека, но именно там ее добывают больше всего. Наравне с энергией атома именно ртуть является тем, опасность чего все понимают, но никак не могут от нее отказаться. Вот такая она противоречивая, но благодаря ее свойствам она до сих пор применяется в огромном количестве отраслей медицины и промышленности. Если вам интересно узнать, как ее получают, где применяют и чем она грозит человеку, кроме привычного ”очень опасно”, то вы зашли по адресу.
Ртуть красива, но опасна.
Что такое ртуть
Давайте сначала разберемся с тем, что вообще представляет из себя ртуть. На латыни ее название звучит, как Hydrargyrum. Она является элементом шестого периода периодической системы элементов, которую подарил нам Д. Менделеев. Атомный номер ртути в таблице — 80, а относится она к подгруппе цинка.
Ртуть не является газом, жидкостью или металлом — она является переходным металлом. При комнатной температуре она представляет собой тяжелую жидкость серебристо-белого цвета. Самой главной особенностью для простого человека является чрезвычайная опасность паров ртути, которые очень ядовиты.
Есть всего два химических элемента, которые при нормальных условиях находятся в жидком состоянии. Ртуть является одним из них наряду с бромом.
В чем опасность ртути
Несмотря на то, что ртуть выглядит как что-то целостное, она выделяет очень много паров, которые при попадании в организм приводят не только к поражению легких, но и к другим часто необратимым изменениям. Особенно опасна она на стадии внутриутробного развития.
При попадании в организм ртуть оказывает токсичное воздействие на пищеварительную, иммунную и нервную системы. Кроме этого, поражаются кожа, почки, легкие и даже глаза. Не зря же Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) относит ртуть к десятку основных веществ, которые представляют наибольшую угрозу для общественного здравоохранения.
Так лучше не делать.
Наиболее опасна ртуть в виде паров или раствора. При попадании в воду она приводит к гибели микроорганизмов и остается в ней навсегда в виде того самого раствора. В итоге, она может попасть в систему водоснабжения и нанести вред целому населенному пункту. Тем более, что для воздействия на человека достаточно даже минимального количества ртути.
Также разделяют два типа ртутных соединений — органические и неорганические. Первые (например, диметилртуть) являются намного более опасными, так как более эффективно взаимодействуют с системами организма.
Сколько таблиц химических элементов существует на самом деле?
Как добывают ртуть
Получение ртути производится промышленным способом. Для ее добычи приходится обрабатывать минерал под названием киноварь или красный камень. Извлечение металла производится путем окислительно-дистилляционного обжига. В результате образуются пары ртути. Они имеют высокую температуру и должны подвергнуться дополнительной обработке. Эти пары конденсируются и очищаются, давая на выходе привычную ртуть.
Крупные залежи ртути в настоящее время находятся в Испании и Словении.
Очень редко, но ртуть все же можно найти в виде месторождений в жидком виде. Впрочем, на современном уровне технологий это не так важно. В старые времена найти ртуть именно в ”готовом” виде действительно было важно.
Применение ртути в медицине
Продолжая тему опасности ртути, стоит отметить, что раньше люди об этом не знали и наоборот лечились ей в чистом виде. Вплоть до 60-х годов прошлого века люди не думали о возможных проблемах. Они ставили зубные пломбы, в которых были соединения ртути, принимали лекарства, в составе которых она была, и совершенно не переживали по поводу разбитого градусника. Более того, многие дети тогда специально разбивали градусники, чтобы играть с ртутью. Она интересно переливается, и если не знать о ее опасности, то все нормально. Скажете, что это так себе развлечение? Тогда вспомните, как все поголовно крутили спиннеры.
Они перетекают и сливаются, но еще и отравляют воздух.
Если взять более давние времена, то в средние века было нормой дать человеку выпить стакан ртути. Считалось, что тяжелая жидкость протолкнет все лишнее в организме, а заодно расправит кишки. Чем заканчивалось такое лечение, история умалчивает, но вряд ли пациенты жили долго и счастливо.
Вплоть до 1967 года в СССР и до конца 1970-х годов в США ртуть активно применялась для лечения сифилиса из-за его высокой устойчивости к другим препаратам. Правда, после такого ”лечения” у людей выпадали волосы и нарушались другие функции организма.
Можно сколько угодно приводить примеры антисептиков, диуретиков, слабительного и других препаратов, в состав которых входила ртуть. Сейчас она осталась только в градусниках (не во всех странах) и в качестве консерванта для некоторых вакцин, но в минимальных дозах.
Что делать, если разбил градусник
Разбитый градусник может показаться незначительной проблемой, но это все равно проблема. В нем будет минимум 2 грамма ртути, что уже не мало. Даже на государственных порталах, в частности на mos.ru, есть ответ на вопрос, как поступить в этом случае.
Если вы разлили небольшое количество ртути (разбитый градусник), первым делом выведите из помещения людей и животных, затем откройте окно и закройте дверь. Так же надо обязательно защитить органы дыхания маской или повязкой. После этого немедленно начинайте собирать ртуть.
Это выглядит очень безобидно, но расслабляться не стоит.
Два грамма ртути, которые содержаться в одном градуснике, в закрытом помещении объемом 20 кубических метров создают концентрацию паров, которая в тысячи раз превышает безопасный для человека уровень.
Как собрать ртуть
При сборе ртути ни в коем случае не сметайте ее веником, чтобы не спровоцировать образование мелкой ртутной пыли. Чем крупнее будут капли — тем лучше. Пылесос тоже плохой помощник, так как испарившаяся ртуть пройдет через фильтры и окажется в воздухе в еще более опасном виде.
Небольшое количество вытекшей из градусника ртути можно собрать с помощью обычной медицинской груши или листа бумаги и вязальной спицы или толстой иглы. Для сбора самых мелких капель можно использовать кусочки пластыря.
Все, что вы собрали и чем вы это собирали, положите в банку и плотно закройте крышкой. После этого тщательно вымойте место происшествия. Хорошим вариантом будет протереть это место раствором марганца или мыльно-содовым раствором. По окончании уборки обязательно тщательно вымойте руки с мылом.
Тщательно мойте руки после уборки ртути.
Как выкинуть разбитый градусник и ртуть из него
Ни в коем случае не выбрасывайте собранную ртуть в мусоропровод или канализацию. Это может привести к дальнейшему риску бесконтрольного заражения. Поставьте банку с собранными отходами на балкон или в гараж и при первой возможности передайте ее в демеркуризационный центр для утилизации.
Как понять, что отравился ртутью
Симптомы отравления ртутью проявляются примерно через 8-24 часа. К основным симптомам относятся общая слабость, боль при глотании, головная боль и повышение температуры. Спустя некоторое время начинают болеть десны и живот, а также проявляются желудочные расстройства и даже воспаления легких. Известны даже случаи смертельного исхода.
Крем для кожи может стать причиной отравления. Как этого избежать?
Какой градусник точнее? Электронный или ртутный?
Специалистам часто приходится отвечать на этот вопрос. Обычно они говорят, что точнее будет именно ртутный градусник, но дома надо иметь и электронный. Объясняют они это тем, что оба прибора могут иметь погрешности и их показания надо перепроверять.
При обычных условиях ртуть всегда жидкая.
Погрешность ртутного градусника составляет примерно 0,1 градуса. Для электронного отклонения, как правило, находятся в диапазоне от 0,2 до 0,4 градуса. Самая большая погрешность у бесконтактных градусников — до 0,5 градуса. Если датчик бесконтактного градусника не протереть, то отклонения могут и вовсе составить 1,5-2 градуса.
Надо помнить, что особенностью ртутного градусника является то, что он показывает максимальную за время измерения температуру, в то время, как электронный обычно дает средние показания, а бесконтактный и вовсе сиюминутные. Температура тела может за 5 минут меняться в пределах одного градуса. Это тоже надо иметь в виду.
Применение бесконтактного термометра наиболее целесообразно для измерения температуры посетителей общественных мест или пассажиров самолетов, а также детей. В этих случаях не получится задержать человека на 5 минут для более точного измерения температуры
Ртуть в промышленности
В промышленности ртуть применяется куда чаще, чем в медицине. В том числе нашла она применение и в высокоточных термометрах благодаря широкому диапазону рабочих температур (тех, при которых она остается в жидком состоянии).
Ртуть надо не только производить, но и утилизировать.
Парами ртути до сих пор заполняются люминесцентные лампы. Ее пары светятся в тлеющем разряде, а в спектре испускания много ультрафиолетового света. Чтобы свет стал видимым, изнутри лампу покрывают люминофором. Без такого покрытия лампа будет источником жесткого ультрафилетового излучения. В таком виде их используют для обеззараживания поверхностей и помещений. Например, в вагонах метро (в депо) или при обработке поручней эскалатора, когда они находятся внизу.
Так ультрафиолетом обрабатывают вагоны метро.
Алхимики прошлого верили, что ртуть является основой любого вещества, и если вернуть ей твердое состояние при помощи серы или мышьяка, то она станет золотом, но у них естественно ничего не получилось
Ртуть применяется в некоторых частях электросхем с высокой средней силой тока (сотни ампер), в датчиках положения, в некоторых химических источниках тока, в полупроводниковых детекторах радиоактивного излучения и даже в качестве рабочего тела некоторых гидродинамических подшипников, работающих под большой нагрузкой.
Раньше ртуть также применялась при производстве краски, покрывающей подводную часть кораблей, чтобы избежать ее обрастания. До середины XX века ртуть активно применялась в манометрах, барометрах и других погодных приборах. Отсюда и пошла традиция измерять давление в миллиметрах ртутного столба.
Принцип работы ртутного столба.
Нашла ртуть свое применение и в модной индустрии. Например, раньше ее использовали в шляпном производстве для выделки фетра и для амальгамирования поверхностей при производстве зеркал.
Если не знаете, где читать самые интересные новости из мира науки, то заходите в наш новостной Telegram-канал. Там очень много крутых статей!
Сейчас ртути стараются находить аналоги, чтобы снизить зависимость от этого опасного элемента, но пока до конца это сделать не получилось. Нам же остается только относиться к ней с осторожностью и не пренебрегать нормами безопасности.
Термометр безртутный галлиевый.
Надёжные поставщики из Р. Ф, такие как Крисмас, никогда не подведут вас с оборудованием!
Галлий и ртуть в термометрах
Ртути (Hg) и Галлии (Ga) это 2 жидких металла, которые до сих пор используются в бытовых термометрах.
К сожалению до сих пор ртутные термометры еще можно найти в аптеках, и их не мало.
Возможно это потому, что ртуть имеет высокую точность и малую себестоимость.
А возможно потому, что изготовление ртутных термометров в Р.Ф давно налажено, а как мы все знаем, оборудование на фарм заводах в Р.Ф весьма старенькое.
Тем не менее в наше время есть выбор других термометров, в основном заграничного производства: Китай и Германия.
Из безртутных существуют спиртовые и галлиевые термометры.
Эти вещества не столь опасны, как ртуть.
Но бывают случаи когда бьются галлиевые термометры.
Точность измерения галлия
разбили галлиевый термометр
Галлиностан или глинстан — он же термометр на основе галлиевого сплава безопаснее
Галлий в отличии от ртути не испаряется.
Сам по себе галлий при комнатной температуре имеет твердое состояние, пока не нагреется выше 30 градусов.
То есть собирать жидкий сплав не придеться.
Галлий будет четко в виде металических кусочков, что облегчает его сборку.
Очевидно что галинастан и галлий схожие по свойствам вещества.
При контакте галлия с кожей человека он, в отличии от ртути оставляет следы на коже.
По этому галлий, как и галлинастан следует собирать в резиновых перчатках.
Галлий и его сплав галинастан не испаряется на открытом воздухе.
По этому отравиться парами галлия нельзя.
Но галлий оказывается намного токсичнее для человека при попадании внутрь.
Отсюда следует, что сборка галлинастана из разбитого галлиевого термометра безопасна, если не кантактировать с этим сплавом.
Как правильно убрать галлий.
Раскатившиеса крупные видимые шарики галлия лучше всего попробовать убрать фольгой.
Да, именно алюминиевой фольгой, не трогая руками этот металл.
Мелкие шарики желательно убрать медной кисточкой.
Старайтесь не собирать галлий тряпкой, ибо этот металл имеет свойства растираться обо все.
Галлий, в отличии от ртути, окрашивает поверхность, растираясь по ней как краска серебрянка.
Важно!
Токсичность Галлия.
Галлий является достаточно токсичным металлом. Не смотря на то, что в термометр все же не чистый галлий, а его сплав, нужно отметить что отправлен е чистым галлием имеет место быть.
При попадание воздушно дисперсии c гaллиeм в концентрации 49,9 мГр м³, а так же при отравление солями галлия концентрации в 0,0118-0,03 гр. на 1 кг маccы тeлa поражает почки.
Для ртути показатели опасной концентрации будут равны 0.1 мГр м³ , ко орые в течении 24 могут поразить пресную паренхиму.
галлий или ртуть
О Почему галинстан (InGaSn ) а не галлий (Ga)?
Немецкая компания Geratherm Medical AG в 2000-х годах запатентовала этот сплав.
Он имеет ряд характеристик, который позволил галлию стать более удобным для применения в термометре.
- Температура твердения.
- Температура плавления.
- Цвет и способность окрашивать шкалу.
отличить галлий от ртути
Разбили Градусник и не понятно, что за металл был внутри термометра.
Галлий или ртуть?
Отличить галлий от ртути внешне практически не под силу и специалисту.
Но есть совет:
Обратите внимание, что галлий окрашивает поверхности, окрашивает предметы, итд.
Это его химическое свойство галлия и его сплавов.
У галлия низкий коэффициент поверхностного натяжения и галлий размазывается по всем предметам.
А вот ртуть нет!
Ртуть она не окрасит пальцы, бумагу, пол или что либо другое.
И так — если окрашивает и оставляет след, то это галлий ( галлиностан / глинстан)
Если не окрашивает и без следов — то ртуть.
По другому эти металлы не отличить!
По этой причине иногда приходится делать анализ вещества, которое вытекло наружу.
Ведь большое количество термометров подделок было выпущено в 2010-2015 года.
И сейчас они обитают у потребителей.
Когда бьется такой термометр, то важно собрать все шарики.
Если собраны шарики, то самым надежным способом ( без вызова специалистов ) узнать ртуть ли у вас или галлий, это отобрать пробу воздуха из банки с помощью газоопределителя «ГРачонок».
Мгновенное изменение цвета индикаторной трубки указывает на наличие ртути в сосуде.
А отсутствие изменений цвета указывает на наличие галлия в банке.
К нам ни раз обращались люди за помощью и мы с удовольствием помогали найти ответ.
и мы поможем!
Здесь, местно, в Москве возможно просто привезти к нам шарики или остатки и мы при вас проверим металл на его принадлежность к ртути.
На территории Р.Ф можно приобрести доступный газоопределитель ГРачонок и быть увереным, что все в порядке.
что такое галлий?
характеристика галлия
- Чистый галлий имеет серебристый цвет.
- Становится жидким при комнатной температуре.
- Используется при изготовлении высокотемпературных термометров.
- Галлий имеет очень высокую температуру кипения и низкое давление пара.
- Хранится в полиэтиленовых контейнерах.
- Галлий кристаллизуется по орторомбической схеме.
- Медленно растворяется в сильных кислотах и щелочах.
- Фторид, арсенид и фосфид галлия обладают полупроводниковыми качествами.
- Их смешивают с кремнием, который применяют в электронной промышленности.
- Слои арсенида галлия используются в сверхбыстрых процессорах.
- Галлий не имеет биологического значения, но считается, что он влияет на скорость метаболизма. Соединения галлия не токсичные.
Применение:
- добавка при производстве полупроводников и транзисторов;
- при изготовлении зеркал, так как он смачивает стекло (этим он отличается от ртути );
- при производстве легкоплавких сплавов;
- характеристика атома галлия улучшает свойства припоев;
- для производства высокотемпературных термометров.
химические свойства
- Плотность 5904 кг/м³
- Твердость 1.5
- Т плавления 302,91 К, 29,76 °С
- Точка кипения 2477 К, 2203,85 °С
- Молярный объем 11,80 × 10 -6 м³/моль
- Теплота испарения 258,7 кДж/моль
- Тепло таяния 5,59 кДж/моль
- Давление насыщенного пара 9,31 × 10 -36 Па (302,9 К)
- Теплопроводность 28,1 Вт/(м·К)
- Скорость звука 2740 м/с (293,15 К)
- Порядковый номер группы 13( по ибо. Менделеева.
- Атомарная масса 31
сплав галлиностан ( глинстан ) — химические свойства.
Галинстан – легкоплавкий эвтектический сплав галлия (68,5%), индия (21,5%) и олова (10%).
Затвердевает при температуре около -20 °C. Не особо токсичен, применяется в термометрах вместо ртути или натрия.
Добавление висмута (макс. 2%) к галинстану иногда используется для улучшения текучести,
сурьмы (макс. 2%) – для повышения устойчивости к окислению.
Большая доля этих элементов вызывает быстрое повышение температуры плавления.
применение сплава галлия!
Галинстан, в отличие от ртути, увлажняет кожу и стекло.
Коммерчески металл галинстан используется в термометрах.
Но, чтобы должным образом выполнять свою роль, внутренний слой стеклянной трубки покрывается оксидом галлия.
Галинстан не подходит для применения в качестве теплоносителя атомного реактора из-за поглощения тепловых нейтронов индием.
Он используется в производстве зеркал телескопов и в качестве охлаждающей жидкости в системах жидкостного охлаждения компьютеров.
физические свойства сплава
- Т кипения > 1300 °C
- Т плавления -19 °C
- Давление насыщенного пара < 10-8 Tr (при 500 °C)
- Не растворяется в воде и органических растворителях
- Вязкость 0,0024 Па•с (при 20 °C)
- Плотность 6,44 г/см³
- Теплопроводность 16,5 Вт/мК
- Электропроводность 3,46 × 10 6 См/м (при 20 °C)
обезопасите себя от ртути
Первое что, вы должны знать при разбитии энергосберегающей лампы или ртутного градусника, это то, что не стоит паниковать.
Не так страшен черт, как его малюют.
Хорошего мало, но при грамотно принятых мерах, все точно будет нормально.
Вторым делом будет сбор самой ртути.
если у вас разбился ртутный градусник вдребезги
- Срочно смочить белизной тряпку, положить ее перед выходом из комнаты.
- Далее, при каждом выходе из комнаты, вы будите вытирать тапочки, чтобы не разносить ртуть по квартире.
- За тем можно взять скотч, и начать обклеивать полы таким образом, чтобы уборка ртути начиналась от концов комнаты и шла к очагу разбития ртутного термометра.
- Собрав все возможное на скотч, вы можете приступить к влажной уборке комнаты.
- Только без веника и щетки! Смочите тряпку в растворе соды. Протрите и уберите полы.
- См более подробную информацию.
Можно смочить тряпку в растворе марганцовки. Столь крепкий раствор марганцовки можно позволить себе сделать, насколько выдержит ваше напольное покрытие, чтобы оно не смогло окрасится после такой уборки
Не забываем про перчатки, которые одеваем при работе с домашними демеркурезаторами. Если есть возможность воспользоваться профессиональными демеркуризаторами то в нашей ситуации это будет еще лучше.
После сбора ртути скотчем и промывки помещения подручными средствами, открываем форточки и стараемся не находится в этом помещении первые 2 недели с закрытой форточкой.
без ртутный градусник — безопасность от ртути
Особенный интерес многих вызывает такой без ртутный градусник.
А как правильно его выбрать?
Ведь различных моделей сейчас так много.
Раньше все было просто. Был один ртутный термометр и другого типа градусников домашнего назначения для изменения температуры тела мы не знали.
Сейчас ваш выбор будет просто очень огромным.
основные виды безртутных термометров
- ртутный термометр,
- без ртутный галлиевый,
- спиртовой термометр.
- электронный без жидкостной.
- и инфракрасный бесконтактный термометр.
какой термометр выбрать для измерения температуры тела?
Не будем пугать людей и говорить, что ртутные термометры страшные и их часто бьют.
Не столь оно страшно, особенно если вы все собрали.
Но бывают случаи и опасные — это когда вся ртуть из термометра куда-то девается, и ничего не соберешь.
Конечно же, такие случаи бывает редко.
А вот когда дома воспитываются детки, то разбить не один, а несколько термометров за 3-6 лет воспитания ребенка, есть очень реальный шанс.
И если не заденете серьезно этими происшествиями свое здоровье, то возможно, подорвете иммунитет.
Каким по принципу действия может быть без ртутный градусник?
Во-первых без ртутный градусник может быть электронным.
А может быть инфракрасным и, так же, без ртутным термометром.
Но главные качества любого бытового градусника будут точность и надежность! Придется рассмотреть несколько видов термометров.
Инфракрасный термометр
инфракрасный термометр ( бесконтактный ).
Инфракрасный термометр, это так же вид электронного термометра, где в место датчика, основанного на изменение сопротивлении вещества при нагреве (датчика сопротивления или реостатного датчика), при измерении температуры, тела используется инфракрасный датчик, реагирующий на определенную длину волны.
Да, тепловая энергия это волна!
Каждой температуре соответствует своя частота и длиина волны.
Эту волну и улавливает датчик.
Далее обсчитывает электроника и выводит результат на дисплей
И если есть три основных вида термометра по измерению температуры тела то какой из них точнее?
Речь идёт о:
- Ртутном,
- Безртутном — галлиевом,
- Бесконтактном — инфракрасном.
Без сомнений точнее всех — это ртутный термометр.
Он может служить эталоном точности и по нему можно совершать поверку и калибровку остальных устройств по измерению температуры тела.
Если ваш электронный термометр, в своих показаниях не отклоняется от показаний ртутного более чем на +/-0,1 градуса по Цельсию, то его можно считать точным.
Погрешности возникают у электронных термометров, и связаны они не с калибровкой и точностью датчика, а с контактирующей поверхностью датчика температуры у электронного термометра — назовем его реостатный термометр.
В идеале, измерения температуры тела без ртутным (электронным) термометром по времени сводятся к 1-2 минутному времени выдержки подмышкой.
За это время температура на датчика колеблется в зависимости от силы прижатия.
В электронном варианте она прыгает в несколько десятых градуса за первые 1,5 минуты.
Далее, чем дольше выдерживается такого типа реостатный термометр, тем меньше становиться колебания температуры и тем точнее становится средний результат, что выдает электронный без ртутный термометр реостатного типа.
Иными словами, если продержать такую штучку подмышкой порядка 10 минут, то она выдаст крайне точный результат.
Обычно электронный термометр реостатного типа держат до его выключения (около 10 мин). Далее, при включении он выдаст самый точный результат: 36.6 градусов.
Температуру здорового тела у здорового человека. Но еще конечно все зависит от модели градусника.
ртутный градусник (термометр)
Этот тип термометров домашнего обихода нам всем знаком.
Старый добрый ртутный градусник выполнен по максимальной схеме.
Эта схема предусматривает то, что ртуть при повышении температуры выходит из основной колбы через узкое отверстие в просвет шкалы термометра.
Расширяясь до определенного момента, и поднявшись до соответствующего верной температуре тела метки, ртутная шкала замирает, ибо расширение ртути прекращается.
Верное значение мы видим после подъема ртути. При снижение температуры, после того как градусник вынули из под мышки, ртутные звенья рвутся и уже обратно в резервуар попасть не могут.
По этому верное значение температуры тела мы можем увидеть и после того как термометр остыл.
Точности ртутного термометра нет сравнения. Потому для поверки устройств измерения температуры тела другого принципа действия, берут именно ртутный термометр.
Но в наше время есть много термометров такого типа без ртути.
что за сплав внутри без ртутного термометра?
Если откинуть тот момент, что без ртутные термометры бывают без использования металла- например спиртовые, то именно, на основе жидкого металла используют термометры со сложным сплавом галлия. Обычно это галлий, олово и индий.
Точны ли такие галлиевые термометры в эксплуатации в быту?
Точны, и даже очень. Не уступают ртутным.
Но разработчики термометра на основе жидкого сплава галлия сталкивались с другими проблемами.
Например, температура затвердевания сплава очень неудобна для эксплуатации в быту. То есть около 0 градусов по Цельсию. Но разработчики решили эту проблему, добавками и примесями некоторых других металлов в небольшом количестве.
особые характеристики галлия
Заявленная температура затвердевания сплава галлия у таких термометров около (-19) градусов по Цельсию.
Если температура опустится ниже (-19) градусов, то термометр разорвет, как ведро с водой, что оставили в мороз на улице.
Патент принадлежит одной фирме, но с 2013 года он закончился и такие термометры изготавливают многие другие фирмы.
Так, как изготовить такие термометры дело не простое, ведь разработчики без ртутного термометра, помимо трудностей с температурой застывания сплава, столкнулись ещё и с многими другими трудностями в использование таких термометров.
Изготовление таких термометров стало делом значительно более дорогим, чем изготовление ртутных.
Например, чтобы результат измерения температуры тела был виден невооружённым глазом и при этом градусник можно было привести снова в рабочее положение встряхиванием, пришлось обрабатывать стенки колбы подъема сплава галлия дополнительными реагентами.
Эти и многие другие моменты делают термометр в изготовлении дороже ртутного собрата.
как отличить галлиевый термометр от подделки с ртутью
А может быть в градуснике, где написано, что он безртутный, на самом деле находится ртуть, а не галлий или его сплав?
Как это понять?
Можно ли нарваться на подделку без ртутного термометра?
Это распространенное явление?
Мы уже писали, что без ртутный градусник сделать достаточно затратно, и дешевым по цене он быть не может.
Минимальная розничная цена такому градуснику примерно 300-500 рублей.
Все, что дешевле,возможно будет подделка со ртутью внутри.
Хотя есть шанс, что это новые более, доступные технологии изготовления подобных термометров, которые приходят на смену старым.
В результате чего себестоимость изделия снижается.
Дело в том, что еще в 2010 году такие термометры, с галлиевым сплавом внутри в место ртути выпускала всего лишь одна фирма, что запатентовала этот сплав. До 2012 года был фактически один официальный производитель термометров на галлиевом сплаве.
С появлением конкурирующих фирм, которые делали термометры по патентным технологиям, цена резко упала почти вдвое. Потому, те люди, кто приобрели такой медицинский инструмент до 2013 года платили аж по 1000 руб. за штуку.
Сейчас, в 2016 году в рознице им цена вдвое-трое меньше.
Совсем в скором будущем современные технологии позволят делать такие термометры еще дешевле, и подделки просто не выгодно будет выпускать на рынок.
Но пока такие подделки есть, есть и некоторые способы отличить такие коварные (левые без ртутные) термометры от галлиевых . .
Инфро-красный термометр.
Инфро- красный бесконтактный термометр. ( он же пирометр.)
Это еще один вид безртутных термометров, но к сожалению для медицинских целей данный термометр подходит плохо, так как имеет значительную погрешность.
Данный прибор позволяет определять не только температуру тела или других предметов, но и выдавать визуальную картинку теплового излучения.
Профессиональный ИК термометре.
Это профессиональный прибор, суть работы которого заключается в приеме инфро-красного излучения и преобразование принятых данных в картинку.
Тепловизоры такого плана бывают простыми и сложными. Простые тепловизоры выдают температуру тела или предмета. Более сложные приборы выдают уже картинку, подобную той, что вы видите ниже.
Так же вы должны понимать, что есть медицинские тепловизоры, так называемые пирометры медицинские и есть производственные пирометры.
Если быть не столь требовательным к картинке, выдаваемой подобными И.К. тепловизорами, то в итоге получится наглядный результат, по которому можно определять не только области повышенных температур на теле человека, но и области, где идут воспалительные процессы ( где температура отличается от основной).
Погрешность инфракрасного термометра
На фото видно, что температуру тела показывает нам такой термометр аш на 1 градус ниже нормы, что и доказывает его значительную погрешность.
Тепловизор является значительно дорогим и, скорее, профессиональным прибором, чем бытовым термометром.
Разработка и усовершенствование инфро-красных термометров ведется уже много лет.
Способ улавливания теплового (инфра-красного) излучения, чья волна находится до пределов видимого человеческому глазу, светового излучения, как способ измерения температуры тела и различных предметов, обнаружен более 100 лет назад.
С тех пор физика развивалась, а приборы для измерения температуры человеческого тела вошли в отдельную группу бытовых медицинских термометров на основе И.К. излучения.
Знакомимся с ним ниже.
Термометр медицинский инфракрасный.
Если нужно подобрать медицинский инфракрасный термометр, то нужно приобретать такой, который рассчитан на измерения температуры тела.
То есть речь идет о приобретение термометра медицинского, который кроме температуры тела не способен измерять температуру более холодных или более горячих предметов.
В таком термометре электроника уже настроена на точное измерение температуры тела с минимальной погрешностью.
Конечно же самыми точными эталонными термометрами, по прежнему, остаются ртутные или галиевые , но техника шагает вперед и инфрокрасные термометры, так же, стали весьма откалиброванными по точности.
«Не так страшна, как её малюют». Химик о ртути и разбитом термометре
Многие до сих пор не доверяют электронным градусникам и отдают предпочтение ртутным. Но ведь при определенных условиях они могут быть опасны для людей.
О последствиях разбитого термометра, воздействии ртути на организм и о том, как правильно избавиться от металла, рассказал доцент химического факультета ВГУ Юрий Ковыгин.
Об отравлениях и разбитом градуснике
«АиФ-Воронеж», Дарья Вербицкая: Можно ли отравиться ртутью от одного разбитого градусника?
Юрий Ковыгин: В градуснике порядка двух граммов ртути. Этого хватит, чтобы при правильном использовании отравить около 20 человек. Но сама по себе ртуть не так страшна, как её малюют.
Ртуть – это металл, который реагирует не со всеми веществами. Если вы съедите градусник, то, скорее всего, проблемы будут не от ртути: больше неудобств доставит стекло. В желудке содержится соляная кислота, с которой ртуть не реагирует. Из-за ртути, возможно, будет сильное местное раздражение, боли в животе, которые потом пройдут.
Жидкий металл сам по себе мало опасен: ему не попасть глубоко в ткани. Плохо, если вы вдыхаете пары ртути: они поражают лёгкие. Чрезвычайно опасны соединения ртути, особенно растворимые и летучие. Ртуть активно взаимодействует с серой в составе белков и связывает многие ферменты организма, чем нарушает клеточный обмен. Попадая в организм, она ломает многие биохимические процессы.
Хроническое отравление, помимо прочего, приводит к нарушениям центральной нервной системы. Любимый кэрролловский герой – Безумный Шляпник – типичный пример: шляпники поражались соединениями ртути при изготовлении фетра.
— Забытый в квартире шарик ртути может навредить человеку?
— Температура кипения у ртути – 357 градусов, и при комнатной температуре она испаряется очень слабо.
Если вы живете в квартире, в которой просто лежит шарик ртути под шкафом, то она, конечно, постепенно будет попадать в организм. Но и выводится из организма ртуть гораздо лучше, чем, например, свинец.
В нашем организме есть некоторое количество ртути. При увеличении нормы ртуть выводится почками. Токсическая доза ртути для человека – полмиллиграмма. С объёмом ртути меньше этой дозы организм справится без серьёзных проблем. Но если в организм будет попадать большее количество этого вещества, то тело не будет успевать от него избавляться и острое отравление перерастёт в хроническое.
При комнатной температуре из большой капли ртуть испаряется медленно. Но если вы разобьёте градусник и начнете его подметать или пылесосить, то один шарик вы разделите на множество. Тогда опасность возрастёт многократно. Во-первых, испарение пойдёт активнее. А во-вторых, через некоторое время на её поверхность попадут бактерии, способные переводить этот металл в летучие соединения, такие как метилртуть. Такое соединение легче и в большем количестве попадает в организм. Оно может вызвать болезнь Минаматы (синдром, вызываемый отравлением органическими соединениями ртути– ред.). Органические соединения ртути испаряются, впитываются через кожу, попадают и в лёгкие и во все органы тела.
— Что делать, если разбился градусник?
— Если разбился градусник, ртуть собирается очень легко. Медной пластинкой или кисточкой из разлохмаченного медного провода прикасаетесь к шарикам, и они сразу в неё «втягиваются». Ртуть очень хорошо образует амальгамы (сплавы ртути с другими металлами при комнатной температуре — ред.), в частности с медью. Ещё советуют скотчем, но я не пробовал. Потом уже можно проветрить комнату. А собранные шарики ртути лучше отдать специализированным службам.
Если очень страшно, то после сбора видимых шариков, можно химически связать оставшуюся на полу ртуть марганцовкой. Но нужно иметь в виду, что раствор нужен концентрированный: образно говоря, на стакан воды – стакан марганцовки. Скорее всего, этот раствор испортит любое покрытие. На местах, куда он попадёт, останутся чёрные пятна.
Вообще, всем должны заниматься специалисты. Поэтому лучше всего вызвать команду демеркуризации из СЭС.
Переходим на электронные градусники
— Нужно ли помещать шарики ртути в воду?
— Да, до передачи собранной ртути специализированным службам, есть смысл хранить её под слоем воды. Так она будет меньше испаряться. Хотя, просто герметично заткнутый пузырёк для хранения ничуть не хуже.
— Почему нельзя выбрасывать ртуть в канализацию?
— Потому что она попадёт в водоём, где на дне содержится ещё больше бактерий, чем в вашей квартире. Бактерии, как уже сказано, переводят её в органические производные. Ртуть попадает в природные воды, в подземные, в рыбу и другие организмы.
— А если градусник разбить в постели – это опаснее?
— У ртути очень большое поверхностное натяжение – она не растекается, а сразу собирается в шарики, которые стремятся слиться друг с другом. Поэтому ртуть не впитывается в ткани. Собрать её так же легко, как и с гладкого покрытия. Но, если вы пропустили ртуть через мешок пылесоса, тогда она раздробится на микроскопические шарики, которые могут спрятаться в волокнах.
— Можно ли стирать вещи, которые соприкасались с ртутью?
— В воде ртуть проще раздробить. Если в вещах осталась ртуть, то при стирке она раздробится и прилипнет к барабану стиральной машинки изнутри, после чего превратится в амальгаму и останется там навсегда. Но, как уже говорилось, в ткани ртуть не впитывается, в машинку её можно засунуть разве что специально.
— Правда ли, что много ртути присутствует в рыбе и морепродуктах?
— Морские организмы накапливают этот металл, потому что естественное содержание ртути в воде довольно велико. Если превышен некоторый порог, если в рыбу попадает столько ртути, что она не может от неё избавиться, то ртуть накапливается во всех её частях.
Но все морепродукты сейчас тестируются на ртуть и другие тяжёлые металлы, особенно после истории с Японией. Если содержание опасных соединений велико, в продажу такая рыба не попадёт. Ну, разве что на «стихийный» рынок.
— На ваш взгляд, каким лучше пользоваться термометром: электронным или ртутным?
— Хорошие электронные термометры, конечно, точнее, безопаснее, менее уязвимы. Но те, которые мы покупаем в аптеке, нередко бывают плохого качества, поэтому на них столько жалоб.
В ртутном градуснике выходить из строя нечему. Разве что, столбик ртути может разорваться, если «стряхнуть» термометр неудачно. Однако, именно разбить термометр мы все боимся с детства.
И есть смысл избавить себя и от ртути в доме, и от лишнего стресса. В конце концов, на дворе 21-й век! Поэтому переход на более технологичные электронные термометры неизбежен.