Как работает градусник: почему не меняет показания после измерения и что содержится внутри, если не ртуть?

Окончательно установил обе постоянные точки шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий в 1742 году, но первоначально он ставил 0° при точке кипения, а 100° при точке замерзания. Позже, уже после смерти Цельсия, его современники и соотечественники Карл Линней и Мортен Штремер использовали эту шкалу в перевёрнутом виде — за 0° стали принимать температуру плавления льда, а за 100° — кипения воды. В таком виде шкала оказалась очень удобной, получила широкое распространение и используется до нашего времени.

В 1848 году английский физик Вильям Томсон (он же лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур, ноль которой не зависит от свойств воды или вещества, заполняющего термометр. Точкой отсчета в шкале Кельвина послужило значение абсолютного нуля: −273,15° С. При этой температуре прекращается тепловое движение молекул, а следовательно, становится невозможным дальнейшее охлаждение тел. Далее разберемся как работает градусник.

Ртуть – металл, который при комнатной температуре представляет собой тяжелую серебристо-белую жидкость. Ее пары чрезвычайно ядовиты. При этом, из-за своих физических свойств, при ударе она разделяется на маленькие шарообразные капельки, которые разлетаются по помещению. Так, они могут проникнуть в трещины мебели или полов и даже попасть в подпольное пространство. При температуре больше 18 градусов Цельсия ртуть отравляет воздух, которым мы дышим.

В организм ртуть может попасть разными способами: через кожу, желудочно-кишечный тракт или дыхательные пути. Внутри она вызывает не только жуткое раздражение, но и отравление организма: поражает сердечно-сосудистую и центральную нервную системы и отравляет почки.

При попадании ртути в пищеварительную систему следует вызвать рвоту и позвонить в скорую помощь. По ГОСТу ртуть – вещество первого класса опасности.

При отравлении ртутью проявляются такие симптомы, как общее недомогание, слабость и сонливость, раздражительность, тошнота. При остром отравлении проявляется металлический привкус во рту, головная боль и боль при глотании. Десны могут покраснеть или вовсе начать кровоточить. Также возможны проблемы с желудком и повышение температуры. Через три дня могут проявиться симптомы отравления почек.

Ртути в градуснике совсем немного 1-2 грамма вещества. Но не стоит недооценивать ее — средняя токсичная доза для человеческого организма — 0,4 мг.

Термометр измеряет температуру через стеклянную трубку, запечатанную ртутью, которая расширяется или сжимается при повышении или понижении температуры. По мере повышения температуры заполненная ртутью колба расширяется в капиллярную трубку. Его скорость расширения откалибрована по стеклянной шкале.

Но как работает градусник «изнутри»? Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма жидкости, которая залита в термометр, при изменении температуры окружающей среды. В качестве нертутного заполнения термометров используются спирты (этиловый, метиловый, пропиловый), пентан, толуол, сероуглерод, ацетон, таллиевая амальгама и галлий. В современных медицинских градусниках вместо токсичной ртути используется безопасный для человека сплав галинстан — 68,5% галлия, 21,5% индия и 10% олова.

Вы задумывались когда-то почему встряхивают градусник? Давайте разберемся с этим вопросом. Термометр, предназначенный для измерения температуры тела, должен сохранять показания после использования. Для этого колба со ртутью соединяется с измерительной трубкой тонким капилляром, по которому ртуть, нагреваясь от тепла тела, по каплям поступает в трубку. Вернуться в колбу жидкий металл уже не может из-за отсутствия обратного давления в трубке, а чтобы сбросить показания градусника, его нужно несколько раз встряхнуть, направив ртуть в капилляр и колбу.

Причина, по которой термометр сконструирован таким образом, заключается скорее всего в том, что врач или медсестра могут не торопиться с «чтением» термометра, который в противном случае начал бы показывать более низкие температуры, как только его вынимают изо рта пациента или где бы то ни было. Не удобно, не так ли?

Отметим, что вы не охлаждаете термометр, встряхивая его — вы толкаете жидкость обратно в резервуар с дополнительной силой, возникающей от ускоренного движения.

Если градусник сделан на ртутной основе, то ситуация крайне опасная. Если очистить помещение неправильно или лишь частично, последствия могут быть страшными. Учитывая, что, по данным проводимых исследований, шарик ртути испаряется три года, действовать нужно быстро и правильно.

В первую очередь, необходимо вывести из помещения всех людей, в первую очередь – детей и пожилых людей, а также домашних животных.

Выявите область, в которой произошла авария, и ограничьте доступ к ней. Ртуть прилипает к подошвам и поверхности, поэтому следует быть аккуратным и внимательным. Удаление ртути и ее соединений производится с краев к центру загрязнения.

Если на улице температура значительно ниже, чем внутри помещения, то следует открыть окна. Так понизится выделение ядовитых паров в воздух. Сквозняк же недопустим, так как он позволит ртутным капелькам разбежаться по помещению.

Место аварии нужно подсветить. Желательно делать это не лампами на потолке, а фонариком, чтобы осветить помещение сбоку. Так будет намного проще заметить маленькие шарики ртути.

После всех вышеперечисленных действий нужно перейти к очищению помещения, причем делать это внимательно, аккуратно и быстро. Нужно подготовить банку с холодной водой и плотно прилегающей крышкой. Вода необходима для того, чтобы ограничить ядовитые испарения ртути. Можно использовать и раствор марганцовки (две капли на литр воды). Нужны будут кисточка, лист бумаги или фольги, одноразовый шприц, скотч или лейкопластырь и тряпка.

Не нужно забывать о безопасности. В первую очередь, необходимо надеть перчатки, дыхательные пути обезопасить с помощью респиратора или ватно-марлевой повязки, которые нужно смочить раствором соды или обычной водой. На ноги рекомендуется надеть полиэтиленовые пакеты или бахилы.

Если сбор ртути затягивается, нужно сделать перерыв. Больше 15 минут нахождения в помещении – очень опасно, стоит выйти на улицу и подышать.

Сбор нужно осуществлять следующим образом: один лист бумаги или фольги использовать в качестве совка, другим закатывать шарики ртути на него. Можно использовать кисточку как метлу. Жесткую кисть или веник опасно использовать, так как они только разобьют шарики на много маленьких. Для сбора можно использовать кусок ваты, смоченный раствором марганцовки. Собранную ртуть нужно стряхивать в приготовленную банку с холодной водой.

После этого шприцом втянуть оставшиеся шарики ртути.

Самые маленькие капли можно собрать пластырем или скотчем.

Если же ртуть забилась в щели в полу, рекомендуется посыпать их песком. Кисточка легко достанет его вместе с каплями ртути. Но бывает, что ртуть попадает в пространство под полом или забирается в деревянные щели. В таком случае избавиться от остатков ртути можно, лишь сделав ремонт.

В банку с водой нужно поместить все, что участвовало в сборе ртути, так как мелкие следы вещества, скорее всего, остались на всем. Банку нужно закрыть и убрать подальше от нагревающих приборов.

Если вы наступили на ртуть, нужно вычистить подошву раствором марганцовки. В этом случае раствор должен быть очень концентрированным, почти черным.

Далее помещение нужно проветривать хотя бы три часа. Если некоторые частички остались, то они покинут комнату за это время.

Если вы не уверены, что ртуть испарилась, можно провести специальное исследование. На сайте МЧС России есть специальные инструкции на случай, если пары ртути не испарились.

Выбрасывать банку ни в коем случае нельзя! Необходимо сдать ее в специальные центры для утилизации. Можно привезти ее самим, или же позвонить по номеру. В таком случае приедет специалист, который заберет банку и все использованные при этом средства сбора. Пока банка не утилизирована, хранить ее следует в гараже или на балконе, при условии что там холоднее, чем внутри.

Одежду, которая использовалась при сборе, нельзя стирать. Ее рекомендуется выкинуть, при этом привести в состояние, при котором ее точно не будут использовать.

Ртуть нельзя: