Дилатометрични термометри h
Температурата се измерва с помощта на термометри. Термометрите, предназначени за измерване на температури над 630°C, се наричат пирометри.
Според принципа на действие термометрите могат да бъдат класифицирани в следните групи:
1. Дилатометричен, чийто принцип на действие се основава на промяна в обема на работния флуид (предимно течност) с промяна на температурата.
2. Манометър, чийто принцип на действие се основава на измерване на налягане, което се променя с температурата, в затворено пространство, а работният флуид в тях може да бъде газове, пари или течности.
3. Електрически, подразделени на: а) съпротивителни термометри (болометри); б) термоелектрически пирометри (термодвойки); в) термистори (полупроводници).
5. Термохимичен. Термохимично температурата обикновено се измерва с помощта на вещества, които променят цвета си с температурата.
Дилатометрични термометри
В химическите лаборатории най-често се използват дилатометрични термометри. Представляват стъклени тръби с капилярка вътре и с резервоар, пълен в зависимост от предназначението с различни течности. За измерване на температури в съответните интервали най-често се използват следните течности:
Най-разпространени са живачните термометри. В допълнение, термометри, напълнени с живачно-талиева амалгама, се използват за измерване на температури в диапазона от -58 до + 300C.
Живачни термометри. Живачният термометър е стъклена капилярка, която завършва с резервоар за живак. Има два вида живачни термометри: тръбни с вградена скала и пръчковидни. При тръбните термометри капилярката лежи върху порцеланова пластина и се намира вцентърът на куха тръба Върху порцелановата чиния е нанесена скала в градуси.
Пръчковите термометри са дебелостенни капиляри. Градуирането на такива термометри се нанася върху външната стена на капиляра, а щрихите обикновено се боядисват с черна или червена боя.
Тези термометри имат един недостатък: боята, нанесена върху вдлъбнатините на деленията, се изтрива и деленията стават слабо видими, което затруднява наблюдението. Такива термометри трябва да се „почерняват“ от време на време. За да направите това, натъркайте скалата на термометъра с тънко нарязан графит или изгорял корк. Саждите се задържат във вдлъбнатините на разделите и те стават забележими. За да се запази "почерняването" за сравнително дълго време, е полезно преди "почерняването" термометърът да се избърше с парцал, навлажнен с 5-10% спиртен разтвор на колофон, шеллак или някаква светла смола.Тогава саждите се задържат по-дълго.
Градусите се броят от нула. Горе и надолу от нулата на скалата на определени разстояния има цифри, показващи градуси: 0, 10, 20, 30 и т.н. Химическите термометри от обичайния тип се използват за измерване на температури от -30 до +360 0C
Най-често срещаните химически термометри (фиг. 265) със скала от 100, 150, 200, 250, 300 и 360 ° C. Освен това има така наречените "напълнени с газ" термометри със скала до 550 ° C, чиято капилярка е пълна с газ, който не взаимодейства с живак, като азот. Когато термометърът се нагрее и живачният стълб се повиши, в капиляра се създава повишено налягане, което води до повишаване на точката на кипене на живака (вижте глава 12 "Дестилация"). Това дава възможност за измерване на температури до 550°C, при които при липса на инертен газ в капиляра живакът би се превърнал в пари*.
За особено прецизна работа, така наречената образцова или нормалнатермометри, обикновено в комплект от пет термометъра със следните интервали на измерване:
Тези термометри имат деления 0,2 и 0, GS.
Тъй като при измерване на температурата само долната част на термометъра е потопена в нагрято вещество, стъклото и живакът се нагряват неравномерно и следователно показанията на термометъра се различават донякъде от истинските стойности. За да получите точни данни, трябва да коригирате изпъкналата колона от живак.
За определяне на тази корекция се използва допълнителен термометър, чийто резервоар е монтиран в средата на изпъкналата колона между нивото, до което е потопен изпитваният термометър, и точката му на отчитане. Корекцията се изчислява по формулата:
където C е корекцията, изразена в градуси;
n е броят на градусите в изпъкналата колона; a е коефициентът на разширение на стъклото; t0 е температурата, отчетена от изпитвания термометър;
tb е температурата, отчетена от спомагателния термометър.
* Налични са живачни термометри със специално предназначение за измерване на температури до +7503C.
За пръчкови термометри обикновено \u003d 0,000168, а за тръбни \u003d 0,000158.
Отклоненията на показанията на термометъра зависят основно от качеството на стъклото, от което е изработен. Често термометрите имат паспорт, който показва каква корекция трябва да се въведе, за да се получи истинската температура.
При измерване на температурата на всяка течност термометърът трябва да бъде потопен в нея така, че да е на еднакво разстояние от стените на съда и в никакъв случай да не ги докосва, а резервоарът на термометъра да е изцяло потопен в течността. Термометърът се държи в течността, докато стълбът на живака спре да се покачва или пада.
ПриОтчитането на показанията на термометъра върху очната скала трябва да съответства на нивото на живак.
След като температурата е измерена, термометърът се оставя да изстине постепенно, след което се избърсва добре, за да не останат по него следи от веществото, чиято температура * е измерена. Ако долната част на термометъра е зацапана с катран, мазнина и други вещества, тогава термометърът трябва да се избърше с памучна вата, напоена с някакъв органичен разтворител.
Трябва да се уверите, че термометърът е винаги чист.
За да може термометърът постепенно да се охлади, той трябва да бъде оставен да виси на статив или, поставен в тапа, закрепен в крака на същия статив. Не поставяйте термометъра върху твърди предмети (стъклени плочи, плочки, метал и др.).
Когато термометърът вече не е необходим, той трябва да се постави в калъф и да се прибере на специално определено място. Много е полезно да поставите памучна вата на дъното на кутията, за да смекчите ударите при поставяне на термометъра.
Ако термометърът няма калъф, той трябва да се съхранява в специално обособено чекмедже на лабораторната маса, а на дъното на кутията да се постави пласт памук или вата.
В случаите, когато термометърът е монтиран в устройството, той е или фиксиран в тапа, или окачен на ухо, разположено в горната част на термометъра. При укрепване в корк в него се пробива дупка, малко по-малка от обиколката на термометъра. За да може термометърът да премине в отвора на корковата тапа, той трябва да се смаже с масло от валезино-виш или алкохол или дори вода и да се постави от страната на широкия край на тапата.
* Изискват се специални грижи за нормалните термометри.
След като термометърът се постави в тапата, изпъкналата част от него, която ще бъде в устройството, трябва да се избърше с чиста кърпа или парче памук, навлажнено с бензин или друг органиченразтворител за отстраняване на замърсители. Вместо памучна вата, можете да използвате филтърна хартия или хартиени кърпи, за да избършете термометрите.
Термометрите, използвани за специални цели, имат малко по-различен дизайн. Например, термометър, използван за калориметрични изследвания чрез смесване, изчислява за измерване на температура от 15 до 250C; на неговата скала в долната част има нулево деление, след това разширение, след това скала от 15 до 250C, след това второ разширение и накрая деления от 95 до 105 °C.