Dzīvsudraba termometrs ir instruments, ko izmanto temperatūras mērīšanai. Ir vairāki dažādu modeļu veidi, izmēri un specifikācijas, taču vispārējais darbības princips visos gadījumos ir aptuveni vienāds. Termometra pamatnē parasti ir neliela šķidrā dzīvsudraba rezerve, kas visbiežāk ir zem spiediena; virs tā parasti ir stikla vai sintētiska caurule ar kalibrētu temperatūras skalu. Dzīvsudrabs, kas ir ķīmiskais elements, paceļas un nokrīt, reaģējot uz temperatūras izmaiņām, un, novērojot, kur tas apstājas, tiek iegūts nolasījums par to, cik karsta vai auksta ir konkrēta viela. Daudzus no šiem instrumentiem izmanto medicīnā un mājās, lai mērītu ķermeņa temperatūru, lai gan tos var izmantot arī ārpus telpām un profesionālākās meteoroloģiskās situācijās. Dažos gadījumos tos izmanto arī virtuvēs, parasti kā siltu šķidrumu uzraudzību, taču vairums mūsdienu šefpavāru dod priekšroku vairāk pārtikas mērierīcēm. Parasti ir pieejamas vairākas dažādas iespējas un modeļi atkarībā no paredzētā lietojuma.
Izcelšanās
Pamatinstruments parasti ir diezgan vienkāršs. Dzīvsudrabs, ko dažreiz sauc arī par sudrabainu, ir sudrabains šķidrums, kas ļoti labi reaģē uz atmosfēras izmaiņām, īpaši temperatūru un barometrisko spiedienu. Vācu fiziķis Gabriels Fārenheits tiek uzskatīts par pirmā dzīvsudraba termometra izgudrošanu 1714. gadā, ko viņš izgatavoja ar stikla cauruli, kas piestiprināta pie nelielas dzīvsudraba akas. Šis dzīvsudrabs bija nostiprināts metāla galā. Metāls parasti tiek uzskatīts par labu siltuma vadītāju, un Fārenheits pamanīja, ka tad, kad šis uzgalis tika ievietots šķidrumos ar dažādu temperatūru, dzīvsudrabs pacēlās un nokrita stikla kamerā. Pēc tam viņš izstrādāja kalibrēšanas sistēmu, lai izveidotu skalu ērtai lasīšanai. Lielākā daļa mūsdienu modeļu darbojas šādā veidā, un, lai gan prezentācijas ziņā ir veikti uzlabojumi, pamati parasti ir aptuveni vienādi.
Mehānika un kā tās darbojas
Lielākā daļa termometru satur no 0.02 uncēm (0.5 g) līdz 0.1 uncēm (3 g) dzīvsudraba. Biezs stikls parasti aptver temperatūrai jutīgo šķidro metālu. Kad rīks tiek novietots ārpus telpām vai korpusā, metāla uzgalis uzkarst un dzīvsudrabs izstiepjas caurules dobuma garumā. Augstāka temperatūra izraisa dzīvsudraba augšanu ilgāk, bet zemas temperatūras dēļ tas samazinās vai sarūk atpakaļ. Šie termometri parasti ir marķēti ar temperatūras rādījumiem pēc Fārenheita vai Celsija skalas.
Visizplatītākie lietojumi
Šāda veida termometrus visbiežāk izmanto medicīnā un meteoroloģijā. Ārsti cilvēka ķermeņa temperatūras mērīšanai bieži izmanto versiju, kas pazīstama kā maksimālais dzīvsudraba termometrs. Šo veidu var lietot vai nu iekšķīgi, proti, paslīdot zem mēles, vai rektāli.
Maksimālais dzīvsudraba termometrs darbojas tāpat kā standarta versija, taču dzīvsudrabs nesaraujas atpakaļ uzgalī, kad tas tiek noņemts no siltuma avota. Tas ļauj saglabāt temperatūras rādījumus, līdz dzīvsudrabs tiek spiests atpakaļ uzgalī ar centrbēdzes spēku vai kratot termometru ar galvu pret grīdu. Slāpekļa gāze parasti notur dzīvsudrabu vietā, un parasti tā ir jāievada ražošanas procesā.
Ar dzīvsudrabu darbināmus termometrus meteorologi var izmantot arī gaisa temperatūras mērīšanai. Standarta dzīvsudrabs sasalst pie -37.89°F (-38.83°C). Lai mērītu temperatūru zem šī punkta, meteorologi bieži sajauc dzīvsudrabu ar tallija sakausējumu. Tallijs samazina sasalšanas punktu līdz -78°F (-61.1°C). Ja dzīvsudrabs sasalst, aiz metāla var noķert slāpekli, izraisot termometra darbības pārtraukšanu.
Drošības problēmas
Dzīvsudrabs var būt toksisks, ja to lieto, un tas var izraisīt arī ādas un acu bojājumus, ja tiek pieskarties, vai elpošanas traucējumus, ja to ieelpo. Tas ir licis dažiem cilvēkiem apšaubīt dzīvsudraba pieejamību mājās. Termometra robežās parasti nav drošības apdraudējuma, taču, ja stikls saplīst, ekspozīcija ir iespējama. Izlijušo dzīvsudrabu var būt ļoti grūti notīrīt, jo irdenais šķidrums bieži veido noapaļotas “bumbiņas”, kas var atsist un izkliedēties pa grīdu vai telpu.
Lielākā daļa mūsdienu termometru ir izgatavoti no daudz stiprāka stikla nekā to oriģinālie kolēģi, un katrā no tiem dzīvsudraba daudzums ir diezgan zems. Tāpat arī ar dzīvsudrabu saistīto apdraudējumu dēļ daudzas valstis visā pasaulē, jo īpaši Eiropā, ir aizliegušas uz dzīvsudrabu balstītus termometrus medicīniskiem nolūkiem. Daudzās no šīm valstīm ir arī grūti iegādāties dzīvsudraba termometrus lietošanai mājās.
Amerikas Savienotās Valstis nav aizliegušas dzīvsudrabu medicīnas iestādēs, lai gan daudzas aizstāvības grupas ir ieteikušas vairākus drošības pasākumus. Piemēram, Amerikas Pediatru akadēmija un Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra ir ierosinājušas alternatīvas temperatūras mērīšanas ierīces personiskai lietošanai, lai samazinātu nejaušas iedarbības risku.