Η λέξη θερμόμετρο είναι σύνθετη: Θερμό [από τη λέξη
θερμοκρασία] μέτρο [από την λέξη μέτρηση]. Περιγράφει λοιπόν
μία συσκευή που χρησιμεύει στην μέτρηση και καταγραφή της
τιμής της θερμοκρασίας. Σήμερα, στις καθημερινές
δραστηριότητες χρησιμοποιούνται, πολλά είδη θερμομέτρων.
Ανάλογα με το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται, τον τρόπο
λειτουργίας και τη διαδικασία θερμομέτρησης που απαιτείται,
κάθε είδος θερμομέτρου μπορεί να μετρήσει θερμοκρασίες ανάμεσα
σε διαφορετικές περιοχές τιμών. Η επιλογή συσκευής λοιπόν έχει
να κάνει με το τι θέλουμε να μετρήσουμε.
Ας δούμε μερικές κατηγορίες θερμομέτρων:
Τα θερμόμετρα υδραργύρου: Τα θερμόμετρα υδραργύρου, χρησιμοποιούν τον υδράργυρο ως υλικό, επειδή μεταβάλλεται ο όγκος του, όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Κατά συνέπεια δεν μπορούν να μετρήσουν θερμοκρασίες μικρότερες από –39oC (δηλαδή τη θερμοκρασία στερεοποίησης του υδραργύρου), αλλά ούτε και μεγαλύτερες από +357oC (δηλαδή την αντίστοιχη θερμοκρασία βρασμού υδραργύρου).
Ο υδράργυρος χρησιμοποιήθηκε ως θερμομετρικό υγρό για τους εξής λόγους:
- Η αύξηση του όγκου του κατά τη διαστολή είναι μεγάλη και ομοιόμορφη.
- Είναι αδιαφανής και έτσι διακρίνεται εύκολα μέσα στο γυαλί του θερμομέτρου.
- Δεν κολλά πάνω στο γυαλί.
Το ιατρικό θερμόμετρο υδραργύρου: Το 1866 ο Βρετανός γιατρός Sir Thomas Allbutt (σερ Τόμας Άλμπατ) επινόησε ένα υδραργυρικό θερμόμετρο ειδικού τύπου, για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος (περίπου 36,7oC). Η κλίμακά του επεκτείνεται από 35-42oC με υποδιαιρέσεις ανά 0,1oC.
Ο τριχοειδής σωλήνας του θερμομέτρου έχει ένα στένωμα ακριβώς πάνω από το δοχείο του υδραργύρου. Όταν «βάζουμε» το θερμόμετρο, ο υδράργυρος μέσα στο δοχείο διαστέλλεται και περνά το στένωμα. Όταν απομακρύνουμε το θερμόμετρο από το σώμα μας, ο υδράργυρος μέσα στο δοχείο ψύχεται και συστέλλεται, ενώ η στήλη του σπάζει και διακόπτεται στο στένωμα. Η στήλη του υδραργύρου παγιδεύεται πάνω από το στένωμα και δείχνει τη θερμοκρασία του σώματος. Για να χρησιμοποιηθεί ξανά το θερμόμετρο, πρέπει η στήλη του υδραργύρου να επανενωθεί με τον υπόλοιπο υδράργυρο μέσα στο δοχείο. Αυτό επιτυγχάνεται με μικρά απότομα τινάγματα του θερμομέτρου στον αέρα προς τα κάτω.
Ο υδράργυρος χρησιμοποιείται ως θερμομετρικό υγρό για τους εξής λόγους:
- Η αύξηση του όγκου του κατά τη διαστολή είναι μεγάλη και ομοιόμορφη.
- Είναι αδιαφανής και έτσι διακρίνεται εύκολα μέσα στο γυαλί του θερμομέτρου.
- Δεν κολλά πάνω στο γυαλί.
- Ως μέταλλο παίρνει σε πολύ μικρό χρόνο τη θερμοκρασία του σώματος που θερμομετρούμε.
Ο υδράργυρος όμως είναι μια ισχυρή τοξίνη κι ένας εξαιρετικά επικίνδυνος ρυπαντής. Η ρύπανση απ’ τα θερμόμετρα υδραργύρου έχει βρεθεί πολλές φορές στο επίκεντρο μελετών των Υπηρεσιών Προστασίας Περιβάλλοντος. Κάθε χρόνο καταλήγουν στα σκουπίδια -και όχι στα ειδικά σημεία απόρριψης επικίνδυνων υλικών- περίπου 17 τόνοι υδραργύρου, που προέρχονται από ιατρικά θερμόμετρα. Καθένα από τα θερμόμετρα αυτά περιέχει υδράργυρο αρκετό για να δηλητηριάσει μια μικρή λίμνη. Δημιουργούνται έτσι σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα και, κατά συνέπεια, προβλήματα υγείας. Σήμερα έχει περιορισθεί η χρήση των θερμομέτρων υδραργύρου.
Για τους νοσταλγούς του κλασσικού πατροπαράδοτου θερμομέτρου υπάρχει και το θερμόμετρο GALINSTAN. Μοιάζει με το υδραργυρικό αλλά δεν είναι! Το υγρό στο εσωτερικό του είναι ένα κράμα από γάλλιο (gallium) ίνδιο και κασσίτερο (stannum), και έχει το πλεονέκτημα να είναι και υγρό και μη τοξικό.
Θερμόμετρα αιθανόλης: Δεν μπορούν να μετρήσουν θερμοκρασίες μικρότερες από -70oC (θερμοκρασία στερεοποίησης αιθανόλης), αλλά ούτε και μεγαλύτερες από +78oC (θερμοκρασία βρασμού αιθανόλης).
Ηλεκτρικά μεταλλικά θερμόμετρα: Έχουν δυνατότητα μέτρησης θερμοκρασίας μεταξύ -2600oC έως 16000oC, ή ακόμη περισσότερο ανάλογα με τα υλικά. Επίσης τα ηλεκτρικά θερμόμετρα διασυνδέονται με ηλεκτρονικό υπολογιστή. Έτσι έχουμε τη δυνατότητα καταγραφής της εξέλιξης της θερμοκρασίας από απόσταση.
Θερμόμετρα με αισθητήρα: Χρησιμοποιούνται κυρίως στη μαγειρική για να μετρήσουν την εσωτερική θερμοκρασία τροφίμων, κατά τη διάρκεια του ψησίματος. Aυτά τα θερμόμετρα μπορούν να είναι είτε ψηφιακά, είτε αναλογικά και διαθέτουν μία ακίδα που είναι βυθισμένη μέσα στο τρόφιμο, για να προσφέρει ακριβή ανάγνωση της θερμοκρασίας.
Ανέπαφα ηλεκτρονικά θερμόμετρα υπερύθρων ακτίνων: Δεν απαιτείται επαφή με το υπό μέτρηση αντικείμενο. Χρησιμοποιούνται συχνά στην βιομηχανία και στις κατασκευές, για γρήγορες θερμομετρήσεις δημόσιων χώρων.
Στην Ιατρική, σε αυτή την κατηγορία υπάρχουν:
Θερμόμετρα μετώπου, χωρίς επαφή: Αυτός ο τύπος θερμομέτρου τοποθετείται κοντά στο μέτωπο για να μετρήσει τη θερμοκρασία του σώματος, χωρίς απευθείας επαφή με το δέρμα. Χρησιμοποιούν την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπουν τα σώματα.
Θερμόμετρα αυτιού ή τυμπάνου: Αυτά τα θερμόμετρα δημιουργήθηκαν για να μετρούν τη θερμοκρασία μέσα από το ακουστικό κανάλι. Χρησιμοποιούνται μόνο για ιατρικούς σκοπούς.
Τα θερμόμετρα υδραργύρου: Τα θερμόμετρα υδραργύρου, χρησιμοποιούν τον υδράργυρο ως υλικό, επειδή μεταβάλλεται ο όγκος του, όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Κατά συνέπεια δεν μπορούν να μετρήσουν θερμοκρασίες μικρότερες από –39oC (δηλαδή τη θερμοκρασία στερεοποίησης του υδραργύρου), αλλά ούτε και μεγαλύτερες από +357oC (δηλαδή την αντίστοιχη θερμοκρασία βρασμού υδραργύρου).
Ο υδράργυρος χρησιμοποιήθηκε ως θερμομετρικό υγρό για τους εξής λόγους:
- Η αύξηση του όγκου του κατά τη διαστολή είναι μεγάλη και ομοιόμορφη.
- Είναι αδιαφανής και έτσι διακρίνεται εύκολα μέσα στο γυαλί του θερμομέτρου.
- Δεν κολλά πάνω στο γυαλί.
Το ιατρικό θερμόμετρο υδραργύρου: Το 1866 ο Βρετανός γιατρός Sir Thomas Allbutt (σερ Τόμας Άλμπατ) επινόησε ένα υδραργυρικό θερμόμετρο ειδικού τύπου, για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος (περίπου 36,7oC). Η κλίμακά του επεκτείνεται από 35-42oC με υποδιαιρέσεις ανά 0,1oC.
Ο τριχοειδής σωλήνας του θερμομέτρου έχει ένα στένωμα ακριβώς πάνω από το δοχείο του υδραργύρου. Όταν «βάζουμε» το θερμόμετρο, ο υδράργυρος μέσα στο δοχείο διαστέλλεται και περνά το στένωμα. Όταν απομακρύνουμε το θερμόμετρο από το σώμα μας, ο υδράργυρος μέσα στο δοχείο ψύχεται και συστέλλεται, ενώ η στήλη του σπάζει και διακόπτεται στο στένωμα. Η στήλη του υδραργύρου παγιδεύεται πάνω από το στένωμα και δείχνει τη θερμοκρασία του σώματος. Για να χρησιμοποιηθεί ξανά το θερμόμετρο, πρέπει η στήλη του υδραργύρου να επανενωθεί με τον υπόλοιπο υδράργυρο μέσα στο δοχείο. Αυτό επιτυγχάνεται με μικρά απότομα τινάγματα του θερμομέτρου στον αέρα προς τα κάτω.
Ο υδράργυρος χρησιμοποιείται ως θερμομετρικό υγρό για τους εξής λόγους:
- Η αύξηση του όγκου του κατά τη διαστολή είναι μεγάλη και ομοιόμορφη.
- Είναι αδιαφανής και έτσι διακρίνεται εύκολα μέσα στο γυαλί του θερμομέτρου.
- Δεν κολλά πάνω στο γυαλί.
- Ως μέταλλο παίρνει σε πολύ μικρό χρόνο τη θερμοκρασία του σώματος που θερμομετρούμε.
Ο υδράργυρος όμως είναι μια ισχυρή τοξίνη κι ένας εξαιρετικά επικίνδυνος ρυπαντής. Η ρύπανση απ’ τα θερμόμετρα υδραργύρου έχει βρεθεί πολλές φορές στο επίκεντρο μελετών των Υπηρεσιών Προστασίας Περιβάλλοντος. Κάθε χρόνο καταλήγουν στα σκουπίδια -και όχι στα ειδικά σημεία απόρριψης επικίνδυνων υλικών- περίπου 17 τόνοι υδραργύρου, που προέρχονται από ιατρικά θερμόμετρα. Καθένα από τα θερμόμετρα αυτά περιέχει υδράργυρο αρκετό για να δηλητηριάσει μια μικρή λίμνη. Δημιουργούνται έτσι σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήματα και, κατά συνέπεια, προβλήματα υγείας. Σήμερα έχει περιορισθεί η χρήση των θερμομέτρων υδραργύρου.
Για τους νοσταλγούς του κλασσικού πατροπαράδοτου θερμομέτρου υπάρχει και το θερμόμετρο GALINSTAN. Μοιάζει με το υδραργυρικό αλλά δεν είναι! Το υγρό στο εσωτερικό του είναι ένα κράμα από γάλλιο (gallium) ίνδιο και κασσίτερο (stannum), και έχει το πλεονέκτημα να είναι και υγρό και μη τοξικό.
Θερμόμετρα αιθανόλης: Δεν μπορούν να μετρήσουν θερμοκρασίες μικρότερες από -70oC (θερμοκρασία στερεοποίησης αιθανόλης), αλλά ούτε και μεγαλύτερες από +78oC (θερμοκρασία βρασμού αιθανόλης).
Ηλεκτρικά μεταλλικά θερμόμετρα: Έχουν δυνατότητα μέτρησης θερμοκρασίας μεταξύ -2600oC έως 16000oC, ή ακόμη περισσότερο ανάλογα με τα υλικά. Επίσης τα ηλεκτρικά θερμόμετρα διασυνδέονται με ηλεκτρονικό υπολογιστή. Έτσι έχουμε τη δυνατότητα καταγραφής της εξέλιξης της θερμοκρασίας από απόσταση.
Θερμόμετρα με αισθητήρα: Χρησιμοποιούνται κυρίως στη μαγειρική για να μετρήσουν την εσωτερική θερμοκρασία τροφίμων, κατά τη διάρκεια του ψησίματος. Aυτά τα θερμόμετρα μπορούν να είναι είτε ψηφιακά, είτε αναλογικά και διαθέτουν μία ακίδα που είναι βυθισμένη μέσα στο τρόφιμο, για να προσφέρει ακριβή ανάγνωση της θερμοκρασίας.
Ανέπαφα ηλεκτρονικά θερμόμετρα υπερύθρων ακτίνων: Δεν απαιτείται επαφή με το υπό μέτρηση αντικείμενο. Χρησιμοποιούνται συχνά στην βιομηχανία και στις κατασκευές, για γρήγορες θερμομετρήσεις δημόσιων χώρων.
Στην Ιατρική, σε αυτή την κατηγορία υπάρχουν:
Θερμόμετρα μετώπου, χωρίς επαφή: Αυτός ο τύπος θερμομέτρου τοποθετείται κοντά στο μέτωπο για να μετρήσει τη θερμοκρασία του σώματος, χωρίς απευθείας επαφή με το δέρμα. Χρησιμοποιούν την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπουν τα σώματα.
Θερμόμετρα αυτιού ή τυμπάνου: Αυτά τα θερμόμετρα δημιουργήθηκαν για να μετρούν τη θερμοκρασία μέσα από το ακουστικό κανάλι. Χρησιμοποιούνται μόνο για ιατρικούς σκοπούς.
