Was ist ein Quecksilbermanometer?

Ein Quecksilbermanometer ist ein vertikales Glas- oder Kunststoffrohr, das mit flüssigem Quecksilber gefüllt ist und zum Messen des Drucks von Gasen verwendet wird. Es gibt offene und geschlossene Versionen, mit dem Unterschied, dass ein Manometer mit geschlossenem Rohr im geschlossenen Ende ein Vakuum über dem Quecksilber hat, während das offene Rohr zur Luft hin offen ist. Open-End-Manometer messen die Druckdifferenz zwischen dem zu beprobenden Gas und der Raumluft. Geräte mit geschlossenem Rohr messen den absoluten Druck des Probengases anhand der Höhe des Quecksilbers im Rohr.

Die typischste Anwendung für Quecksilber sind geschlossene Manometer wegen der toxischen Natur von Quecksilber. Obwohl Quecksilber bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit ist, setzt es Dämpfe frei, die über einen bestimmten Zeitraum für den Menschen gefährlich sein können. Es ist wichtig, das Quecksilber in einem geschlossenen System einzuschließen, um unerwünschte Reaktionen zu vermeiden, und ein Gerät mit geschlossenem Röhrchen ermöglicht die Verwendung von Quecksilber mit minimalem Risiko.

Die Messung des atmosphärischen und barometrischen Drucks ist in der Laborforschung üblich. Bewegliche Skalen, die entlang der Manometersäule angebracht sind, ermöglichen dem Benutzer die Anpassung an lokale Druckunterschiede. Dies wird durch Einstellen einer Nullskala am offenen Ende der Säule erreicht, die mit dem Quecksilbergehalt ausgerichtet ist. Eine Standardatmosphäre, die als Forschungsreferenz verwendet wird, ist 29.92 Zoll (760 Millimeter) Quecksilber, weshalb Wetterbeobachtungen typischerweise den Luftdruck in diesen Einheiten anzeigen.

Offene Manometer werden häufig zur Messung von Strömungen in Klimaanlagen oder zum Bau von Kanälen in einer Lüftungsanlage verwendet. Das Einführen einer Sonde in den Luftstrom beeinflusst die Quecksilberhöhe in der Manometersäule. Diese Höhe kann kalibriert und zur Messung des Druckabfalls verwendet werden, der zur Berechnung von Durchflussraten verwendet werden kann. Die Verwendung von Ventilen zum Schließen des Quecksilbermanometers, wenn es nicht verwendet wird, kann die Quecksilberbelastung bei offenen Manometern minimieren.

Ein Quecksilbermanometer erfordert gelegentliche Wartung, da flüssiges Quecksilber in Kontakt mit Luft langsam verdampft und oxidiert. Die Verdampfung und die Notwendigkeit, das Quecksilber zu handhaben und zu ersetzen, hat dazu geführt, dass Quecksilber durch Öle, Alkohole oder Wasser ersetzt wurde. Diese Materialien verdampfen auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, und einige Manometerflüssigkeiten könnten mit den gemessenen Gasen reagieren. Vor der Verwendung eines Manometers möchten Benutzer möglicherweise die Kompatibilität der Flüssigkeit mit den zu messenden Gasen überprüfen.