Mengapa Merkuri Digunakan Dalam Termometer?

(termometer digital, HS-21---klik disinihttps://www.cnhealthshining.com/digital-thermometer/flexible-thermometer/flexible-thermomete.html)

Hari ini,termometer elektronikadalah suhu pilihan bagi kebanyakan orang. Mereka lebih murah dan lebih aman daripada termometer air raksa. Tapi mengapa merkuri yang mahal harus ada di termometer?

Demikian pula, ketika suhu naik atau turun, air dalam tabung kaca kecil naik atau turun. Beginilah cara setiap termometer tersegelrdengan pekerjaan cair. Namun, jika sesuatu yang sekaya dan semurah air bisa begitu efektif,mengapa kita bersikeras menggunakan sesuatu yang langka dan mahal seperti merkuri?

Alasan 1:Sejarah

Berabad-abad setelah termometer pertama ditemukan, manusia belajar tentang suhu termodinamika. Oleh karena itu, awalnya termometer menentukan suhu. Namun, termometer pertama bukanlah termometer atau kalorimeter, melainkan termometer ranger, yang hanya menunjukkan apakah suhunya tinggi atau rendah. Perangkat ini tidak dikalibrasi ke kisaran standar, mereka hanya dapat melakukan penilaian kasar atau tidak jelas.

Termometer pertama ditemukan oleh Hero di Alexandria. Dia adalah seorang insinyur intelektual dan dianggap sebagai eksperimen terhebat di zaman kuno. Perangkat yang dirancangnya terdiri dari tabung berisi udara yang ujungnya dicelupkan ke dalam mangkuk kecil berisi air. Saat termometer menyentuh permukaan yang panas atau dingin, udara akan mengembang atau menyusut, mengakibatkan fluktuasi antar muka udara-air.

Bahkan penemuan Galileo mengikuti prinsip yang sama. Namun, penemuan ini tidak hanya bebas kerak, tetapi juga peka terhadap tekanan udara. Untuk merancang perangkat yang hanya merespons panas, murid Galileo, Joseph Delmedigo, menemukan termometer kaca built-in cair tersegel pertama. Ini adalah termometer pertama karena telah diskalakan. Namun, cairan yang disegelnya bukanlah air, melainkan alkohol.

Alasan 2:Koefisien ekspansi

Pada tekanan konstan, materi mengembang di bawah pemanasan, karena panas meningkatkan energi kinetik atom, menyebabkannya bergerak dengan keras, sehingga memisahkannya satu sama lain. Peningkatan volume terlihat pada rel logam, ban karet, dan padatan dan cairan lainnya seperti air, alkohol, merkuri, dan halogen. Namun, tingkat pemuaian setiap zat bervariasi dengan setiap tingkat kenaikan suhu. Konstanta materi ini disebut koefisien muai.

Alkohol lebih disukai daripada air karena alasan sederhana yaitu ia memiliki koefisien muai yang lebih tinggi. Perubahan suhu yang kecil saja akan mengakibatkan perubahan volume tabung yang drastis. Namun, alkohol sangat rentan sehingga perubahan ini dapat menyebabkan kinerja alkohol yang hampir bergejolak di dalam tabung. Antarmuka cair akan berubah dengan sedikit perubahan suhu. Ketidakpastian ini mengkhawatirkan, karena ketika termometer dikeluarkan dari panci berisi air mendidih, pembacaannya langsung berubah ke suhu lingkungan baru, tidak dapat mengukur suhu air mendidih yang diinginkan.

Untuk menghindari ketidakandalan ini, penemu Belanda Daniel Warrenheit mengganti alkohol dengan merkuri. Koefisien muai raksa lebih tinggi daripada air, yang berarti bahwa volume raksa berubah lebih nyata dengan suhu. Namun, itu berubah hampir enam kali lebih sedikit daripada alkohol. Artinya, setiap kali suhu naik, volume alkohol naik enam kali lebih besar dari merkuri.

Ini berarti merkuri naik jauh lebih lambat daripada alkohol dalam tabung kaca tertutup, tetapi itu juga berarti merkuri turun selambat saat termometer dikeluarkan dari panci berisi air mendidih. Pembacaannya tidak akan terganggu secara efektif, membuat termometer ini sangat andal.

Sebelum penemuan, termometer unik dan pembacaannya tidak sesuai dengan skala standar apa pun. Namun, Warrenheit menyediakan berbagai pembacaan yang diterapkan pada semua termometer air raksa yang diproduksi dan akhirnya pada semua termometer. Transformasi ini tidak terlalu rumit, karena hampir semua termometer air raksa dibuat oleh Warren Height sendiri. Belakangan, skalanya sedikit berubah, dan sekarang termometer itu disebut termometer Fahrenheit.

Alasan 3:Contoh penggunaan alkohol yang lebih baik

Hipersensitivitas alkohol dapat dikompensasi dengan kelebihannya. Dibandingkan dengan merkuri, alkohol jauh lebih murah, lebih jarang dan tidak beracun. Jika termometer air raksa rusak, laboratorium mungkin perlu disegel selama beberapa jam karena menghirup air raksa dapat menyebabkan masalah kesehatan yang serius. Alkohol tidak memiliki ancaman seperti itu.

Lebih penting lagi, titik beku raksa adalah - 40 C, dan titik beku alkohol adalah - 115 C. Ini berarti termometer raksa tidak dapat mengukur suhu - 40 C, jadi itu tidak dapat sering digunakan di laboratorium ilmiah atau industri manufaktur teknologi superkonduktor.

Tetapi alkohol tidak berwarna, yang memaksa produsen menambahkan pewarna buatan ke alkohol agar terlihat. Selain itu, meskipun alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, ia tidak dapat mengukur suhu di atas 78,37 C, karena ini adalah titik didih alkohol. Dibandingkan dengan titik didih merkuri pada 356,7 derajat Celcius, sangat rendah.

Meski sifat raksa yang langka, mahal, dan beracun tidak bisa diubah, kita masih bisa menembus batas suhunya. Untuk lebih meningkatkan titik didihnya, merkuri biasanya disegel dengan gas inert, seperti nitrogen. Gas inert meningkatkan tekanan pada merkuri cair, yang selanjutnya meningkatkan titik didihnya.

Kita juga bisa mengurangi titik bekunya dengan menggabungkannya dengan thallium. Termometer merkuri-thallium baru ini sekarang mampu mengukur suhu - 62 derajat Celcius. Termometer air raksa dianggap sebagai salah satu termometer paling akurat yang tersedia, meskipun memiliki kekurangan kecil.

Dewasa ini

Alih-alih termometer air raksa, yang memberikan pembacaan akurat namun lebih merepotkan, orang sekarang menggunakan termometer elektronik. Termometer elektronik lebih nyaman, cepat dan aman. Termometer elektronik tersedia dalam berbagai gaya, termasukhard-tip, tip lembutDantahan airversi, yang dapat memenuhi kebutuhan berbagai kelompok orang.

Richard

Manager Penjualan

Hangzhou Health Shining Electronic Technology Co., Ltd.

tao@hzhealthshining.com

wechat/whatsapp: 008618658896852

www.cnhealthshining.com/www.hzhealthshining.com