Загадка не ​​ртутного градусника

Ртутний медичний термометр, або градусник, як його багато хто називає, є найпоширенішим приладом для вимірювання температури тіла людини. Це пояснюється просто – він швидкий і точний. Якщо стовпчик ртуті не розірвано, такий термометр має похибку не гірше 0,1 ° С і не вимагає повірки і підстроювання. Однак якщо він розіб’ється, то проблем не уникнути. Раніше, кажуть, на це уваги не звертали. Але тепер всі знають – ртуть дуже небезпечна для людини. Крім того, саме виробництво ртутніков екологічно дуже шкідливо для навколишнього середовища. Тому в деяких країнах ртутні термометри вже заборонені.

Яка ж заміна пропонується для ртутного градусника? По-перше, звичайно, це електронні термометри. Їх вже дуже багато. І продаються вони не тільки в аптеках. Дешеві медичні термометри можна купити в магазинах електроніки і гіпермаркетах. Але, як показує досвід, точних електронних медичних термометрів дуже мало. Який толк вимірювати температуру тіла з похибкою ± 2 ° С? У мене є такий термометр. Якщо поставити в пахву і довго тримати, він показує зазвичай 34,5 ° С. Для того, щоб отримати надійні свідчення навіть найдорожчого електронного термометра потрібно дуже щільний контакт з тілом. Краще всього поставити термометр в рот – метод, дуже поширений за кордоном. Однак, для такого методу потрібна строга дезінфекція корпусу термометра.

Все частіше говорять зараз про НЕ ртутному термометрі, який візуально важко відрізнити від ртутніка. Це термометр, заповнений галінстаном. На сайті патентобладателя, фірми Geratherm Мedical AG читаємо: ГАЛІНСТАН® – єдиний у світі замінник ртуті – сплав галію, індію та олова, не токсичний і безпечний для людини. Захищений патентом на винахід строком дії до 16 серпня 2013 Такий градусник володіє всіма перевагами ртутного градусника, правда він раз на десять дорожче. Але за безпеку варто заплатити.

У чому унікальність винаходу? Чи були спроби зробити щось подібне раніше? Спроби, звичайно, були. Пропонувалося, наприклад, використовувати в термометрах галій або суміш галію та індію. Однак ці метали мають недостатньо низьку точку затвердіння, тому є ризик руйнування термометра навіть при температурах близько 0 ° С.

У даному винаході вирішені дві важливі задачі: зниження температури затвердіння металевого сплаву і забезпечення функції вимірювання максимуму температури.

Треба сказати, що точний склад галінстан досі не відомий. Продукція, промисловістю евтектики галію, індію та олова мають температуру затвердіння +11 ° С, що значно вище значення, заявленого для галінстан. У патенті на винахід зазначено, що номінальна композиція сплаву відповідає 68-69-% галію, 21-22% індію та 9.5-10.5% олова. Евтектика може також містити до 2% вісмуту і до 2% сурми. Сурма підвищує опір окисленню, вісмут сприяє кращій плинності. Крім того, в евтектиці допустимо невелика кількість домішок цинку і свинцю – менше 0,001%. Що ще було додано в галінстан – невідомо. Але в результаті точка затвердіння знижена до -19 ° С.

Одне з найважливіших умов, що дозволяють використовувати термометр з рідким металом для медичних цілей – наявність механізму реєстрації максимальної температури. Без такого механізму неможливо зробити правильні заміри температури тіла людини. Уявіть, як тільки градусник вийняли, він відразу починає охолоджуватися, і, в результаті, ми побачимо занижене значення. У звичайному ртутному градуснику існує спеціальний дуже тонкий перешийок, що не дозволяє ртуті повзти вниз. Всі знають, що для того, щоб використовувати термометр для повторного вимірювання, його треба струсити. Тоді ртуть повернеться на місце, в колбу.

Галінстан, на відміну від ртуті, добре змочує скло. При дослідженні цього ефекту було виявлено, що зниження поверхневого натягу обумовлено утворенням оксиду на поверхні рідкого металу. В умовах інертної атмосфери галінстан скло не змочує. У конструкції, запатентованої Geratherm Мedical, для запобігання змочування капіляра запропонований оригінальний метод покриття скла шаром оксиду галію. Крім того, адгезію вдається змінити за рахунок зміни геометричних розмірів і форми перерізу капіляра.

Посилання на основну публікацію