Un termometro a mercurio è uno strumento utilizzato per misurare la temperatura. Esistono diversi tipi di modelli, dimensioni e specifiche, ma il principio di funzionamento generale è pressoché lo stesso in tutti i casi. Il termometro ha solitamente una piccola riserva di mercurio liquido nella sua base, che il più delle volte è pressurizzata; sopra di esso si trova solitamente un tubo di vetro o sintetico con una scala di temperatura calibrata. Il mercurio, che è un elemento chimico, sale e scende in risposta ai cambiamenti di temperatura, e guardare dove si ferma lungo la scala fornisce una lettura di quanto sia calda o fredda una particolare sostanza. Molti di questi strumenti sono utilizzati in medicina e in casa per misurare la temperatura corporea, anche se possono essere utilizzati anche all’esterno e in situazioni meteorologiche più professionali. In alcuni casi vengono utilizzati anche nelle cucine, di solito per monitorare i liquidi caldi, ma la maggior parte degli chef moderni preferisce indicatori più specifici per il cibo. Di solito sono disponibili diverse opzioni e modelli a seconda dell’uso previsto.
origini
La strumentalità di base è di solito piuttosto semplice. Il mercurio, noto anche come argento vivo, è un liquido argenteo che risponde molto bene ai cambiamenti atmosferici, in particolare alla temperatura e alla pressione barometrica. Al fisico tedesco Gabriel Fahrenheit è attribuita l’invenzione del primo termometro a mercurio nel 1714, che realizzò con un tubo di vetro attaccato a un piccolo pozzo di mercurio. Quel mercurio era fissato in una punta di metallo. Il metallo è generalmente considerato un buon conduttore di calore e Fahrenheit notò che quando quella punta veniva posta in liquidi a temperature variabili, il mercurio saliva e scendeva nella camera di vetro. Ha quindi sviluppato un sistema di calibrazione per creare una scala di facile lettura. La maggior parte dei modelli moderni funziona in questo modo e, sebbene siano stati fatti progressi in termini di presentazione, le basi sono generalmente le stesse.
Meccanica e come funzionano
La maggior parte dei termometri contiene tra 0.02 once (0.5 g) e 0.1 once (3 g) di mercurio. Il vetro spesso racchiude generalmente il metallo liquido sensibile alla temperatura. Quando lo strumento viene posizionato all’aperto o nel corpo, la punta metallica si riscalda e il mercurio si estende per tutta la lunghezza dell’intercapedine all’interno del tubo. Temperature più elevate fanno sì che il mercurio cresca più a lungo, mentre le basse temperature lo fanno cadere o ridursi. Questi termometri sono generalmente contrassegnati con letture della temperatura sulla scala Fahrenheit o Celsius.
Usi più comuni
Questi tipi di termometri sono più comunemente usati in medicina e meteorologia. I medici usano spesso una versione nota come il termometro a mercurio massimo per misurare la temperatura corporea umana. Questo tipo può essere utilizzato sia per via orale, vale a dire infilato sotto la lingua, sia per via rettale.
Un termometro a mercurio massimo funziona più o meno allo stesso modo della versione standard, ma il mercurio non si ritira nella punta quando viene rimosso da una fonte di calore. Ciò consente di mantenere le letture della temperatura fino a quando il mercurio non viene forzato di nuovo nella punta dalla forza centrifuga o scuotendo il termometro con la testa puntata verso il pavimento. Il gas azoto è ciò che di solito tiene in posizione il mercurio e di solito deve essere inserito durante il processo di fabbricazione.
I termometri a mercurio possono essere utilizzati anche dai meteorologi per misurare la temperatura dell’aria. Il mercurio standard si congela a -37.89°F (-38.83°C). Per misurare le temperature al di sotto di questo punto, i meteorologi spesso mescolano il mercurio con la lega di tallio. Il tallio riduce il punto di congelamento a -78°F (-61.1°C). Se il mercurio si congela, l’azoto può essere catturato dietro il metallo e il termometro smette di funzionare.
Problemi di sicurezza
Il mercurio può essere tossico se consumato e può anche causare danni alla pelle e agli occhi se toccato o difficoltà respiratorie se inalato. Ciò ha portato alcune persone a mettere in dubbio la saggezza di avere il mercurio così facilmente accessibile nelle case. All’interno dei confini del termometro di solito non c’è alcun rischio per la sicurezza, ma se il vetro si rompe, l’esposizione è probabile. Il mercurio versato può essere molto difficile da pulire, poiché il liquido sfuso spesso forma “palle” arrotondate che possono rimbalzare e spargersi su un pavimento o una stanza.
La maggior parte dei termometri moderni sono realizzati in vetro molto più resistente dei loro omologhi originali e la quantità di mercurio contenuta in ciascuno di essi è comunque piuttosto bassa. Allo stesso modo, a causa dei pericoli associati all’avvelenamento da mercurio, molti paesi in tutto il mondo, in particolare in Europa, hanno vietato i termometri a base di mercurio per uso medico. È anche difficile acquistare termometri a mercurio per uso domestico in molti di questi paesi.
Gli Stati Uniti non hanno vietato il mercurio negli ambienti medici, sebbene molti gruppi di difesa abbiano raccomandato una serie di precauzioni di sicurezza. L’American Academy of Pediatricians e l’Environmental Protection Agency degli Stati Uniti, ad esempio, hanno suggerito dispositivi di misurazione della temperatura alternativi per uso personale al fine di ridurre il rischio di esposizione accidentale.