Ποιες είναι οι ιδιότητες ενός καλού θερμομετρικού υγρού;
Φυσικές ιδιότητες:
* Υψηλός συντελεστής θερμικής διαστολής: Αυτό εξασφαλίζει μια σημαντική μεταβολή του όγκου για ακόμη και μικρές μεταβολές θερμοκρασίας, οδηγώντας σε μεγαλύτερη και πιο εύκολα μετρήσιμη αλλαγή στο ύψος του υγρού μέσα στο θερμόμετρο.
* Χαμηλό σημείο κατάψυξης: Το υγρό θα πρέπει να παραμείνει σε υγρή κατάσταση σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών για να εξασφαλιστεί ακριβείς μετρήσεις σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
* Υψηλό σημείο βρασμού: Το υγρό θα πρέπει να έχει υψηλό σημείο βρασμού έτσι ώστε να μην εξατμίζεται εύκολα σε τυπικές θερμοκρασίες μέτρησης.
* Καλή θερμική αγωγιμότητα: Θα πρέπει να μεταφέρει τη θερμότητα γρήγορα και αποτελεσματικά, επιτρέποντας την ταχεία εξισορρόπηση της θερμοκρασίας με το αντικείμενο που μετράται.
* χαμηλό ιξώδες: Αυτό επιτρέπει στο υγρό να ρέει εύκολα μέσω του θερμόμετρου, παρέχοντας μια γρήγορη και ακριβή απόκριση στις αλλαγές θερμοκρασίας.
* Μη αντιδραστική: Δεν πρέπει να αντιδράσει χημικά με τα υλικά του θερμόμετρου, εξασφαλίζοντας σταθερότητα και ακρίβεια με την πάροδο του χρόνου.
Άλλες ιδιότητες:
* ορατό: Το υγρό θα πρέπει να είναι εύκολα ορατό, επιτρέποντας σαφή παρατήρηση του επιπέδου του μέσα στο θερμόμετρο.
* Μη τοξικό: Το υγρό θα πρέπει να είναι ασφαλές για χρήση και μη τοξικό για να αποφευχθούν πιθανοί κίνδυνοι.
* Προσιτό: Θα πρέπει να είναι σχετικά φθηνό να παραχθεί και να χρησιμοποιηθεί.
Παραδείγματα θερμομετρικών υγρών:
* υδράργυρος: Ιστορικά χρησιμοποιείται ευρέως, αλλά λόγω της τοξικότητάς του, η χρήση του αποθαρρύνεται τώρα.
* αλκοόλ (συνήθως αιθανόλη ή ισοπροπυλική αλκοόλη): Μια κοινή εναλλακτική λύση στον υδράργυρο, ειδικά στα θερμόμετρα των νοικοκυριών.
* Galinstan: Ένα κράμα γάλου, ινδίου και κασσίτερου, προσφέροντας μια μη τοξική και φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση.
* Γεμμένα συστήματα: Ορισμένα θερμόμετρα χρησιμοποιούν σφραγισμένα συστήματα γεμάτα με αέριο ή ένα συγκεκριμένο μείγμα υγρών για συγκεκριμένες περιοχές θερμοκρασίας.
Η επιλογή του θερμομετρικού υγρού εξαρτάται από την προβλεπόμενη εφαρμογή και την απαιτούμενη περιοχή θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, ο υδράργυρος εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε ορισμένες βιομηχανικές εφαρμογές λόγω του υψηλού συντελεστή θερμικής επέκτασης. Ωστόσο, το αλκοόλ και το Galinstan προτιμώνται όλο και περισσότερο για την ασφάλεια και τα περιβαλλοντικά τους οφέλη.
