10月16日,国家药监局发布关于履行《关于汞的水俣公约》有关事项的通知,再次强调“自年1月1日起,禁止生产含汞体温计和含汞血压计。”相关消息一时登上热搜榜。上图来源:国家药品监督管理局网站
体温计里面为什么非要用汞呢?
那么问题来了:体温计里面为什么非要用汞呢?首先要从体温计的原理说起。体温计和实验室温度计、家庭室温寒暑表温度计的原理一样,都是根据液体的热胀冷缩的规律制成的,里面的液体有的用酒精,有的用水银(就是汞),有的用煤油。下图甲为实验室温度计,乙为体温计,丙为寒暑表。历史上最早的温度计在年由意大利科学家伽利略(GalileoGalilei)发明,他利用空气热胀冷缩的性质,制造了一个空气温度计。但是空气温度计容易受到大气压强等外界环境的影响,不够准确。后来伽利略的学生和其他科学家反复改进,将测温物质改为液体,寻找更为精确的测量方法。年,伽利略的学生斐迪南(Ferdinand)制成了世界上第一支酒精温度计。但是,由于酒精的沸点较低,只有78℃,对较高的温度无法测量。年,法国天文学家布里奥(I.Boulliau)利用水银沸点较高的特性,制成了水银温度计,测量范围可以从-39℃到℃。年,荷兰人华伦海特制订了华氏温标。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度。经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为℉,用℉代表华氏温度。目前英、美等国家仍多用华氏温度。此后又经过30年左右,瑞典人摄尔修斯于年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为0度,把水的冰点定为度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来(即沸点度,冰点0度),就成了的百分温度,即摄氏温度,用℃表示。华氏温度与摄氏温度的关系为℉=9/5℃+32,或℃=5/9(℉-32)。年,英国伦敦的一位名叫奥尔巴特(ThomasCliffordAllbutt)的医生根据测量人体体温的特点和需要,研制出一种专门用于测量人或动物体温的水银温度计,这种体温计就一直被沿用至今。经过历史的发展,人们发现用水银作为温度计的测温物质,最大的优点是测量范围大。然而家庭测量室温使用的寒暑表并不需要太大的测量范围,而酒精的热膨胀系数大约是水银的六倍,所以寒暑表里通常是酒精。明白了温度计的原理和发展的过程,接下来,到底为什么体温计非用水银制作?酒精不行吗?为什么体温计非用水银制作?
大家在网上搜索,会发现,很多文章说因为水银比热容小,吸收热量小。这个说法不对,温度计吸收的那一点点热量对人体没有什么影响的,比热容的因素微乎其微。还有文章说水银的热膨胀系数大,示数变化明显。这个说法也不对,酒精的热膨胀系数比水银大多了。前文提到水银的优点测量范围大,但是测体温并不需要太大的测量范围啊,水银到底有什么好的呢?问题在于体温计不是普通的温度计。体温计的特殊在于,需要在测温完毕后离开人体,再读数,最大的问题在于如何把读数“定”住。关键的构造在于缩口,有的制成细管,有的制成弯管。缩口的作用是:测体温时,水银受热膨胀,通过缩口进入玻璃管;当体温计离开人体时,温度降低,水银变冷收缩,从缩口处断开,玻璃管内的水银不能退回去。这样就可以把体温计的示数“定”住,从而可以离开人体读数。体温计里面用水银的最主要原因是:水银是一种金属,分子间作用力比较大,使得水银内部凝聚力比较大,这样只会从最细的地方断开,而不容易从其他的地方断开。这是其他液体都比不了的优点!现在国家明确要禁止生产含水银的体温计,主要原因是安全!因为水银有毒!一旦不小心把水银体温计摔破,水银洒出来不好处理,而且水银蒸气在室内还会持续对人体造成伤害。水银体温计停产,测体温用什么?非接触红外线温度计:在疫情期间以及大范围使用了。它主要依靠传感器接收人体的红外线来判断体温,方便快捷。电子体温计:通过温度传感器将体温转换为电信号,通过显示屏呈现出来,非常方便。使用方法与水银体温计差不多,符合人们的使用习惯,测得的温度准确性也是很高的。很多人会觉得传统的水银体温计更准确,其实只是一种多年使用的习惯。从物理的角度说,任何测量都有误差啊。为了安全,还是不用水银体温计了吧。作者简介:讲物理,物理教师,致力于初、高中物理知识,答疑解惑,物理科普
果然是物化不分家呀!好文!必须在看预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇