Un thermomètre à mercure est un outil utilisé pour mesurer la température. Il existe un certain nombre de types, de tailles et de spécifications de modèles différents, mais le principe de fonctionnement général est à peu près le même dans tous les cas. Le thermomètre a généralement une petite réserve de mercure liquide dans sa base, qui est le plus souvent sous pression ; au-dessus, il s’agit généralement d’un tube en verre ou synthétique avec une échelle de température calibrée. Le mercure, qui est un élément chimique, monte et descend en réponse aux changements de température, et regarder où il s’arrête le long de l’échelle fournit une lecture de la chaleur ou du froid d’une substance particulière. Beaucoup de ces outils sont utilisés en médecine et à la maison pour mesurer la température corporelle, bien qu’ils puissent également être utilisés à l’extérieur et dans des situations météorologiques plus professionnelles. Dans certains cas, ils sont également utilisés dans les cuisines, généralement pour surveiller les liquides chauds, mais la plupart des chefs modernes préfèrent des jauges plus spécifiques aux aliments. Il existe généralement un certain nombre d’options et de modèles différents en fonction de l’utilisation prévue.
Origines
L’instrumentalité de base est généralement assez simple. Le mercure, qui est aussi parfois connu sous le nom de vif-argent, est un liquide argenté qui réagit très bien aux changements atmosphériques, en particulier la température et la pression barométrique. Le physicien allemand Gabriel Fahrenheit est crédité d’avoir inventé le premier thermomètre à mercure en 1714, qu’il a fabriqué avec un tube de verre attaché à un petit puits de mercure. Ce mercure était enfermé dans une pointe en métal. Le métal est généralement considéré comme un bon conducteur de chaleur, et Fahrenheit a remarqué que lorsque cette pointe était placée dans des liquides de températures variables, le mercure montait et descendait dans la chambre en verre. Il a ensuite développé un système d’étalonnage pour créer une échelle pour une lecture facile. La plupart des modèles modernes fonctionnent de cette façon, et bien que des progrès aient été réalisés en termes de présentation, les bases sont généralement à peu près les mêmes.
La mécanique et son fonctionnement
La plupart des thermomètres contiennent entre 0.02 once (0.5 g) et 0.1 once (3 g) de mercure. Un verre épais enveloppe généralement le métal liquide sensible à la température. Lorsque l’outil est placé à l’extérieur ou dans le corps, la pointe métallique chauffe et le mercure s’étire le long de l’espace creux à l’intérieur du tube. Des températures plus élevées font croître le mercure plus longtemps, tandis que des températures basses le font chuter ou rétrécir. Ces thermomètres sont généralement marqués avec des lectures de température sur l’échelle Fahrenheit ou Celsius.
Utilisations les plus courantes
Ces types de thermomètres sont les plus couramment utilisés en médecine et en météorologie. Les médecins utilisent souvent une version connue sous le nom de thermomètre à mercure maximum pour mesurer la température du corps humain. Ce type peut être utilisé soit par voie orale, c’est-à-dire glissé sous la langue, soit par voie rectale.
Un thermomètre à mercure maximum fonctionne à peu près de la même manière que la version standard, mais le mercure ne rétrécit pas dans la pointe lorsqu’il est retiré d’une source de chaleur. Cela permet de conserver les lectures de température jusqu’à ce que le mercure soit refoulé dans la pointe par la force centrifuge, ou en secouant le thermomètre avec la tête dirigée vers le sol. L’azote gazeux est ce qui maintient généralement le mercure en place et doit généralement être inséré pendant le processus de fabrication.
Les thermomètres à mercure peuvent également être utilisés par les météorologues pour mesurer la température de l’air. Le mercure standard gèle à -37.89°F (-38.83°C). Afin de mesurer les températures en dessous de ce point, les météorologues mélangent souvent du mercure avec un alliage de thallium. Le thallium réduit le point de congélation à -78°F (-61.1°C). Si le mercure gèle, de l’azote peut s’accrocher derrière le métal, ce qui empêche le thermomètre de fonctionner.
Les préoccupations de sécurité
Le mercure peut être toxique s’il est consommé, et il peut également causer des lésions cutanées et oculaires s’il est touché ou une détresse respiratoire s’il est inhalé. Cela a conduit certaines personnes à remettre en question la sagesse d’avoir du mercure si facilement accessible dans les maisons. Dans les limites du thermomètre, il n’y a généralement aucun risque pour la sécurité, mais si le verre se brise, une exposition est probable. Le mercure renversé peut être très difficile à nettoyer, car le liquide en vrac forme souvent des « boules » arrondies qui peuvent rebondir et se disperser sur un sol ou une pièce.
La plupart des thermomètres modernes sont faits de verre beaucoup plus résistant que leurs homologues d’origine, et la quantité de mercure contenue dans chacun est assez faible de toute façon. De même, en raison des dangers associés à l’empoisonnement au mercure, de nombreux pays à travers le monde, notamment en Europe, ont interdit les thermomètres à base de mercure à usage médical. Il est également difficile d’acheter des thermomètres à mercure pour un usage domestique dans nombre de ces pays.
Les États-Unis n’ont pas interdit le mercure dans les établissements médicaux, bien que de nombreux groupes de défense aient recommandé un certain nombre de précautions de sécurité. L’American Academy of Pediatricians et l’Environmental Protection Agency des États-Unis, par exemple, ont chacune suggéré d’autres appareils de mesure de la température à usage personnel afin de réduire le risque d’exposition accidentelle.