Termometrele metastatice Beckmann (figura 266) sunt utilizate exclusiv pentru a observa schimbarea temperaturii în timpul experimentului și la o limită de temperatură îngustă (2-50 ° C).
termometre Beckmann au o lungime considerabilă și scara lor este împărțit de numai 5-6 ° C într-un 0.0GS gradat, care permite măsurători de până la 0,002 ° C, în partea superioară a termometrului este o marjă rezervor de mercur. În partea inferioară a termometrului părții, ca de obicei, există și Beckmann. rezervor cu mercur. Ambele tancuri sunt conectate printr-un capilar. Un astfel de dispozitiv face posibilă schimbarea cantității de mercur din rezervorul de lucru (inferior). Din acest motiv, citirile termometrului la aceeași temperatură pot fi diferite și invers, aceeași citire a termometrului poate corespunde unor temperaturi diferite. Din ceea ce sa spus este clar că prin schimbarea cantității de mercur din rezervorul de lucru este posibilă ajustarea termometrului astfel încât valorile acestuia să corespundă intervalului de temperatură cerut. Dacă temperatura scade în timpul experimentului, termometrul este "reglat", astfel încât la începutul experimentului meniscul de mercur se află în partea superioară a capilarului. La măsurarea creșterii temperaturii, meniscul de mercur este plasat în partea inferioară a capilarului.
Pentru „Tuning“ termometrul sa transformat peste partea de sus, partea extinsă și jos atingând ușor degetul pe ea, conduce scăderea mercurului în extensia superioară a tubului curbat. Apoi răsturnat și termometru a fost încălzit manual rezervorul inferior cu mercur, ținându-l în mână, sau ușor muiată în apă încălzită. Coloana de mercur care se ridică din rezervor trebuie să se conecteze la mercurul din partea superioară a termometrului. Rezervorul inferior este încălzit la o temperatură de 2-3 ° C mai mare decât cea care trebuie măsurată (în acest plumb observație de un termometru auxiliar). Odată atinsă această temperatură, clicuri lumina rupe mercurul în locul capilar la extinderea superioară a conexiunii. Uneori aveți nevoie de o atingere mai puternică sau chiar de agitarea termometrului.
Unele dificultăți sunt măsurarea temperaturii substanțelor solide (nu pulberi). Atunci când se utilizează termometre convenționale într-un solid, se fortează o gaură sau un canal pentru a permite umplerea rezervorului de termometru și a unei părți a tubului.
Pentru măsurarea temperaturii suprafeței solide există termometre speciale cu mercur sau lichid care au un rezervor (pentru mercur sau alt lichid) de o anumită formă, cel mai adesea spiralat. Trebuie notat faptul că măsurarea temperaturii suprafeței solide cu ajutorul termometrelor descrise nu este foarte fiabilă, iar în aceste cazuri este mai bine să se utilizeze termistori (semiconductori) care măsoară temperatura suprafețelor mici cu o precizie suficientă.
Termometrele maxime sunt utilizate pentru lucrări speciale. Scala lor are, de obicei, un interval de 20-25 C. Când termometrul este răcit, nivelul coloanei de mercur din acesta arată temperatura maximă la care a fost încălzită substanța.
Pentru a aduce termometrul maxim la poziția inițială, este agitat. Fiecare astfel de termometru trebuie să aibă un pașaport care să indice cât scade nivelul coloanei de mercur atunci când termometrul este răcit.
Dintre aceste termometre speciale, concepute pentru măsurarea temperaturilor maxime și minime, este adesea utilizat un termometru Syx (Figura 267) pentru măsurarea temperaturii interioare. Particularitatea sa este că acesta este umplut cu două substanțe lichide: mercur, și benzen, iar mercurul se găsește numai în părțile inferioare ale ramurilor arcuite capilare b și benzen umple rezervorul și partea superioară și ambele capilare b. Ambele curbe de capilare b se găsesc pe scări paralele identice. Canalele capilare la dreapta și la stânga genunchilor de mercur, segmente de sârmă de oțel închise de aproximativ 10 mm lungime și un diametru puțin mai mic decât diametrul tubului capilar. Aceste segmente pot fi deplasate în sus și în jos în capilar cu un magnet. Înainte de începerea observării, aceste coloane sunt stabilite astfel încât să fie în contact cu mercurul în ambii genunchiuri ai capilarului. După aceea, termometrul este plasat într-un spațiu a cărui temperatură este radiată, de exemplu, într-o încăpere. Dacă temperatura crește, volumul benzenului crește și, din balon, benzenul trece în ramura stângă a capilarului b. Nivelul coloanei de mercur este redus și coloana de mercur este detașată de fir. În ramura dreaptă a capilarului, coloana de mercur crește în mod corespunzător și extrudează firul. Mișcarea mercurului și a sârmei în acest genunchi continuă atât timp cât crește temperatura din încăperea testată. Dacă temperatura începe să scadă, cantitatea de benzen din balon a scade și, ca urmare, coloana de mercur crește în genunchiul stâng și coboară în genunchiul drept. O bucată de sârmă din caracterul genunchiului va rămâne în poziție, iar capătul inferior va arăta cea mai mare (maximă) temperatură din cameră.
Mercur în genunchiul stâng datorită temperaturii de reducere mai mică decât cea la care a început observația ridică segment de sârmă de oțel, iar capătul inferior al acestuia indică cel mai scăzut (minim) Temperatura, care era în cameră.
Fig. 267. Termometrul lui Sixx.
Astfel, cu ajutorul acestui termometru, este posibil să se determine limitele extreme ale variațiilor de temperatură în timpul perioadei de observație.
Termometre tehnice. Pe lângă termometrele chimice, laboratoarele folosesc uneori termometre tehnice. Sunt proiectate pentru instalarea în orice aparat (dulapuri de uscare, rezervoare de reacție, cazane, autoclave, etc.). Prin dimensiuni, acestea sunt mult mai groase și mai lungi decât termometrele chimice (în special în acea parte a termometrului care urmează să fie în unitate). În unele cazuri se utilizează termometre tehnice cu capăt dreptunghiular. Astfel de termometre "sunt montate nu în capacul aparatului, ci în pereții acestuia.
Scara termometrelor tehnice este proiectată pentru temperaturi diferite de la 0 la 550 ° C; divizarea scalei și cifrele sunt mai mari decât cele ale termometrelor chimice, ceea ce facilitează observarea.
Dacă sunt utilizate necorespunzător, termometrele pot fi dezactivate cu ușurință. Pe lângă deplasarea punctului O0C, se observă cel mai adesea ruperea tabelului de mercur. Acest lucru se poate întâmpla din mai multe motive, cel mai adesea datorită răcirii rapide a termometrului încălzit înainte de atingerea unei temperaturi ridicate. Uneori, un astfel de termometru poate fi corectat prin încălzirea atentă până la temperatura maximă. Atunci când coloana ruptă devine din nou integrată. termometrul este răcit ușor. De exemplu, dacă termometrul este evaluat la 10 ° C, atunci cel mai bine este să îl coborâți în apă clocotită și lăsați-o în apă până se răcește. l: ''
Un dezavantaj major al termometrelor din sticlă este că lecturile se schimbă în timp. Acest lucru se datorează faptului că; că sticla din care este produs termometrul păstrează tensiunile reziduale produse atunci când termometrul este răcit după fabricarea acestuia. Ca urmare a acțiunii tensiunilor reziduale pentru o lungă perioadă de timp, volumul rezervorului și schimbările capilare în termometre, ceea ce duce la o deplasare a punctului zero. Pentru a reduce aceste tulpini toate termometrele având o limită de temperatură de peste 200 ° C, supus unui tratament termic special de clasificare, o îmbătrânire artificială așa-numita, aliniere tensiune reziduală u în continuare ele manifestare mai puțin observabil face. Cu toate acestea, îmbătrânirea artificială nu face ca termometrele să fie complet stabile, adică cu citiri nemodificate ale scalei. Având în vedere acest lucru, toate termometrele, expuse la îmbătrânire artificială și neexpuse, sunt produse de plante numai cu o garanție de un an. După expirarea acestei perioade, trebuie verificate termometrele.
În general, ar trebui să luați ca regulă să lucrați numai cu termometre dovedite. Acuratețea termometrelor este deosebit de importantă în efectuarea cercetărilor.
Termometre lichide pentru temperaturi scăzute. Cu ajutorul termometrelor cu mercur este posibil să se măsoare temperatura ue sub -3O0C, deoarece la -38,9 ° C îngheață mercurul.
Pentru a măsura temperatura sub -300C mai convenabil de a utiliza termometrul cu lichide organice având o temperatură scăzută de tranziție la starea solidă. Mai sus am vorbit deja despre lichidele organice folosite pentru a umple astfel de termometre.
Acestea sunt lichide incolore, deci la umplerea termometrelor aceste lichide trebuie colorate. Pentru colorare, se folosesc coloranți organici de culoare roșie sau albastră.
Termometrele lichide sunt foarte sensibile la schimbările de temperatură.
La umplerea termometrului cu pentan, limita inferioară a măsurării temperaturii poate ajunge până la -180 ° C. Există termometre lichide care permit măsurarea temperaturii la -200 ° C.
Limita inferioară a temperaturii măsurate pentru acestea. termometrele se limitează la proprietatea lichidelor de a intra într-o stare solidă.
În unele cazuri, este mai convenabil să se utilizeze termometre cu amalgam de mercur-amalgam decât termometrele umplute cu toluen sau pentan.
Verificați termometrele. Termometrul este un dispozitiv destul de sensibil. În funcție de condițiile în care a funcționat termometrul, există o consistență a citirilor sale. Dacă, de exemplu, termometrul este încălzit pentru o lungă perioadă de timp, la temperaturi ridicate, deplasările sale point glonț în sus, iar această prejudecată poate ajunge la 20 ° C periodice de încălzire și răcire, adică. E, condițiile de funcționare complet normale termometru, de obicei duce la o anumită deplasare de 0 ° S. Acest fenomen se numește aftereffect termic sau depresie și se datorează faptului că sticla, care sa extins în timpul încălzirii, răcind în jos, nu obține imediat volumul constant inițial. Având în vedere această circumstanță, termometrul trebuie verificat din când în când. Verificarea termometrului este de a determina corectitudinea citirilor sale la 0 și 100 ° C.
Pentru a crea o temperatură de 0 ° C, se recomandă să se utilizeze topirea gheții. Trebuie amintit că, dacă luăm murdar, care conține impurități de gheață „care temperatura de topire este sub 0 ° C. Dacă în timpul topirii gheții acumulate apă și aer bulele apar, este posibil să se formeze puncte fierbinți a căror temperatură este mai mare de 0 ° C, Prin urmare, este întotdeauna necesar să se ia gheața preparată din apă distilată, proaspăt distilat, eventual eliberat de aer (mai bine să ia fiert pentru congelare apă înainte de a merge bine susținută de ceva timp într-un desicator cu vid).
Freeze apă, de preferință, într-un vas de porțelan, utilizând amestecuri de răcire. După congelare apa este încălzită puțin ceașcă, scăzând-l pe jumătate minut în apă caldă, apoi gheața este îndepărtat și o ruptură cu un cuțit sau un ciocan.
Fragmentat în bucăți (dimensiunea unui mazare), gheața curată se pune într-un pahar și se toarnă cu apă distilată; apa este luată atât de mult încât să se deplaseze aerul și să se înmuițeze; aceasta a redus containerul termometru, astfel încât să nu se atingă de perete și marcați poziția meniscului de mercur *. Dacă citirea termometrului nu se schimbă în câteva minute, această temperatură este înregistrată.
După determinarea a 0 ° C, cel de-al doilea punct (100 ° C) este punctul de fierbere al apei pure la
* Pentru determinarea exactă, este necesar să se asigure că rezervorul și coloana de mercur sunt complet scufundate în gheață.
presiunea normală (760 mm Hg). Pentru a obține această temperatură, trebuie adăugată și apă proaspăt distilată (vezi capitolul 12, "Distilare").
Pentru a determina punctul de fierbere al apei, se utilizează un recipient metalic (figura 268), partea superioară a căreia are pereți dubli. In partea de sus are o gaură prin care se toarna apa si se introduce termometru (pe tub) .- inferior, porțiune mai largă servește pentru încălzirea apei.
Termometrul plasat într-un vas, astfel încât este: I) nu atinge apa, și ar fi numai în vaporii săi; 2) din dispozitiv a ieșit astfel încât punctul 95 ° C să fie la nivelul ștecherului.
perete dublu previne abur de răcire. La câteva minute după începerea apei de fierbere în aparat este stabilită o temperatură constantă egală cu punctul de fierbere a apei la o presiune atmosferică dată, apoi marcați citirea termometrului, care a oprit nivelul de mercur. Simultan lectură barometru înregistrate și tabelele sunt apele punct de fierbere la o presiune dată.
Astfel, verificați corectitudinea măsurătorilor termometrului sau introduceți corecții la citirile sale, care sunt luate în considerare în lucrările viitoare.
Pentru a testa alte puncte (cu excepția 0 și 100 ° C), punctele termometrului sunt luate de acei sau de alți compuși chimic puri, punctul de fierbere al acestora este bine cunoscut. Metoda de lucru este aceeași cu cea descrisă mai sus. În acest caz, este necesar să se ia notă de presiunea barometrică și să se introducă o corecție adecvată pentru punctul de fierbere al substanței.
Cea mai simplă modalitate de a verifica citirile termometrului este printr-un termometru normal certificat. Seturi de astfel de termometre normale ar trebui să fie în fiecare laborator.
Când se compară citirile termometrului supus încercării cu indicația normală, ele sunt plasate una lângă cealaltă în aceleași condiții. Când verificați gheața O0C-B și când verificați 100 ° C - în perechi de apă fiartă. Pentru a verifica temperaturile intermediare și în special temperaturile peste 100 ° C, termometrele pot fi plasate în ulei de vaselină sau într-o altă substanță cu punct de fierbere ridicat.
Fig. 268. Aparatură pentru determinarea punctului de fierbere al apei și pentru verificarea termometrelor.
Pentru a folosi un termometru testat trebuie să se întocmească un pașaport, similar cu următorul text:
Este necesar să vă amintiți regulile de manipulare a termometrelor.
1. Termometrele, în special cele speciale, trebuie manevrate foarte atent; Nu le încălziți peste temperatura maximă indicată pe scală.
2. După lucru, trebuie să lăsați termometrul să se răcească la temperatura camerei, să îl curăță și să-l pună în carcasă și să-l pună la loc.
3. Din când în când este necesar să se verifice corectitudinea măsurătorilor termometrului.
INSTRUMENTE PENTRU MĂSURAREA TEMPERATURII (1 2)