تجهیزصنعت تامین و تجهیز صنایع
ترمومتر الکلی (Spirit Thermometer)
ترمومتر الکلی نوعی دما سنج میباشد که سیال داخل آن به جای جیوه که نوعی سیال سمی میباشد از الکل استفاده می شود. مزیت استفاده از الکل این است که خطر کمتری برای محیط زیست یا انسان خواهد داشت. همچنین از ترمومتر الکلی میتوان برای اندازه گیری دماهای خیلی پایین که جیوه قادر به اندازه گیری آن نیست استفاده کرد.
دماسنج الکلی چیست؟
عملکرد ترمومتر الکلی دقیقآ مشابه ترمومتر جیوه ای می باشد. یک حباب شیشه ای حاوی یک مایع آلی (الکل) به یک لوله مویین شیشه ای متصل می شود و انتهای آن توسط حباب انبساطی بسته میباشد.
همانطور که بالاتر نیز اشاره کردیم، ترمومتر الکلی یا ترمومتر اسپریت جایگزینی برای ترمومتر جیوه ای میباشد. ترمومتر الکلی نوعی دما سنج میباشد که سیال داخل آن به جای جیوه که نوعی سیال سمی میباشد از الکل استفاده می شود. مزیت استفاده از الکل این است که خطر کمتری برای محیط زیست یا انسان خواهد داشت.
همچنین ازSpirit Thermometer میتوان برای اندازه گیری دماهای خیلی پایین که جیوه قادر به اندازه گیری آن نیست استفاده کرد. چراکه الکل در دمای 130- درجه سانتی گراد منجمد میشود و به عبارتی دمای انجماد بسیار بسیار پایینی دارد.
همچنین اتانول نیز به دلیل کم هزینه بودن و کم خطر بودن، در صورت شکستن شیشه ترمومتر به طور گسترده ای در صنایع آزمایشگاهی و صنایع غیر خشن مورد استفاده قرار می گیرد. در کاربردهای صنعتی تر با دما و فشارهای بالا بیشتر از گیج های دما یا ترمومتر های بی-متال یا گازی برای اندازه گیری دما استفاده میشود.
عملکرد ترمومتر الکلی
همانطور که بالاتر توضیح دادیم عملکرد ترمومتر الکلی دقیقآ مشابه با ترمومتر های جیوه ای می باشد. یک حباب شیشه ای حاوی یک مایع آلی (الکل) به یک لوله موئین شیشه ای متصل می شود و انتهای آن توسط حباب انبساطی بسته میباشد.
فضای بالای مایع مخلوطی از نیتروژن و بخارات الکل میباشد. با افزایش دما، حجم الکل افزایش می یابد (منبسط میشود) و سطح مقعر (مخزن ترمومتر) به طرف بالای لوله مویین حرکت خواهد کرد.
با توجه به کارخانه تولید کننده و محدوده دمایی کاری، مایع مورد استفاده در ترمومتر می تواند اتانول خالص، تولوئن، نفت سفید یا ایزوآمیل استات باشد. ولی از آنجا که این مایعات شفاف هستند، با افزودن یک رنگ آبی یا قرمز، مایع قابل رویت میشوند. به منظور ایجاد زمینه ای برای خواندن مقیاس، نیمی از شیشه که لوله موئین در آن قرار گرفته است را سفید یا زرد می کنند.
درجه بندی ترمومتر الکلی
محدوده کاری (مقیاس) ترمومتر با نقطه جوش و نقطه انجماد سیال داخلی ترمومتر تعیین خواهد شد. در صورتی که ترمومتر با اتانول پر شده باشد، حد بالایی اندازه گیری ℃ 78 است که باعث می شود برای اندازه گیری دما در طول شبانه روز و دمای بدن مفید باشد. ترمومترهای پر شده با اتانول نسبت به ترمومترهای جیوه ای برای اندازه گیری حداقل دماها در هواشناسی ارجح می باشند و می توانند تا دمای ℃ 70- مورد استفاده قرار گیرند .
توانایی یک ترمومتر برای اندازه گیری دمای پایین به نقطه انجماد مایع مورد استفاده بستگی دارد. اتانول در دمای ℃ 114/9- منجمد میشود . اگر سیال داخلی یک ترمومتر الکلی از ترکیبی از اتیل الکل، تولوئن و پنتان باشد، حد پایینی دمای آن ممکن است برای اندازه گیری دماهای پایین تا ℃ 200- افزایش یابد. با این حال اندازه گیری رنج دمایی از ℃ 200- تا ℃ 78 به شدت به نوع الکل مورد استفاده بستگی خواهد داشت.
انواع ترمومتر الکلی
انواع ترمومتر الکلی در صنایع استفاده میشود. همچنین انواع زیادی از الکل ها وجود دارند که فرمول مولکولی متفاوتی دارند. متیل الکل یا متانول ساده ترین نوع الکل بوده که دارای تنها یک اتم کربن است. زمانی که اتم های کربن به زنجیره مولکولی اضافه می شود، نوع الکل تغییر می کند.
اتانول یک الکل با دو اتم کربن می باشد. مهم است که بدانید در ترمومتر چه نوع الکلی وجود دارد چون خواص شیمیایی هر نوع متفاوت است. مهمترین خواص الکل در ترمومترهای الکلی، نقطه ذوب و جوش آن می باشد.
نقاط ذوب و جوش اتانول به ترتیب حدود ℃ 114- و ℃78 است، برای مقایسه نقاط ذوب و جوش جیوه به ترتیب حدود ℃ 39- و ℃357 است. این بدان معنی است که جیوه زودتر از الکل منجمد می شود و الکل اتانول زودتر از جیوه به گاز تبدیل می شود.
بنابراین اگر بخواهید اجسام یا محیط های بسیار سرد را اندازه گیری کنیم باید از یک ترمومتر الکلی استفاده کنید. همچنین از طرفی دیگر اگر بخواهید دمای اجسام بسیار گرم را اندازه گیری کنیم ( کمتر از ℃ 357) باید از ترمومتر جیوه ای استفاده کنید.
تفاوت های ترمومتر جیوه ای و ترمومتر الکلی
برای خرید ترمومتر الکلی باید نکاتی از جمله محدوده رنج قابل اندازه گیری محیط یا جسمی که میخواهیم دمای آن را اندازه گیری کنیم را مد نظر قرار دهیم.
جیوه دارای قیمت بالاتری از الکل میباشد. بنابراین اگر نیاز به اندازه گیری دمای هوای محیط داشته باشیم باید از یک ترمومتر الکلی استفاده کنیم. اما برای اندازه گیری دمای اجسام گرم مانند دمای موتور خودرو باید از یک ترمومتر جیوه ای استفاده کنیم. همچنین یکی دیگر از نکاتی که در هنگام خرید ترمومتر الکلی باید در نظر داشت این است که دقت Spirit Thermometer کمتر از ترمومتر جیوه ای میباشد.
تفاوت های مهم دیگری بین جیوه و الکل نیز وجود دارد. جیوه به شدت سمی میباشد و برای محیط زیست خطرناک میباشد. الکل نیز قابل اشتعال است.
خرید ترمومتر الکلی
با توجه به نکاتی که در بالا ذکر شد ترمومتر های الکلی دارای قیمت پایین تری نسبت به ترمومتر های جیوه ای میباشند و بسیار مقرون بصرفه میباشند. همچنین این ترمومتر ها سمی نمیباشند و استفاده از آنها برای اپراتور ها خطری نخواهند داشت. همچنین به دلیل پایین بودن نقطه انجماد الکل نسبت به جیوه، برای کاربرد هایی که اندازه گیری دماهای بسیار پایین مد نظر باشد (مانند دمای داخل فریزر) استفاده از ترمومتر های الکلی بسیار کاربردی میباشد.
| سوال: چرا الکل در ترمومترها استفاده می شود؟ |
| جواب: الکل به دلیل نقطه انجماد خیلی پایین می تواند در بعضی ترمومترها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می تواند در فضاهای سرد مانند فریزر مورد استفاده قرار گیرد. با این حال در شرایط جوی بسیار گرم به دلیل پایین بودن نقطه جوش مناسب نیست. |
| سوال: چرا ترمومتر الکلی اختراع شد؟ |
| جواب: چون دقیق تر از نخستین ترمومتر ، همان ترمومتر آبی اختراع که توسط گالیله در سال 1542 بود. |
| سوال:چه نوع الکلی در ترمومترها استفاده می شود ؟ |
| جواب: انواع مختلفی از الکل با اهداف مختلف در ترمومترها استفاده می شود اما اتانول متداول ترین است. |
| سوال: مزایا و معایب استفاده از الکل در ترمومتر چیست ؟ |
| جواب: مزایا: ارزان بوده و وقتی با رنگ قرمز اند به وضوح دیده می شوند .
معایب: آنها سطح را مرطوب می کنند، کشش سطحی پایینی داشته و دانسیته کمی دارند. |
| سوال: چرا از جیوه و الکل در ترمومتر استفاده می شود ؟ |
| جواب: جیوه دارای نقطه جوش بالایی است و می تواند دماهای بالا را اندازه بگیرد و الکل دارای نقطه انجماد پایینی است و می تواند دماهای بسیار پایین را اندازه بگیرد، بنابراین برای اندازه گیری دقیق دماهای بسیار بالا و بسیار پایین مورد استفاده قرار می گیرند. |
