Как работает градусник: почему не меняет показания после измерения и что содержится внутри, если не ртуть?
Каждый знает, что после того, как обычный ртутный градусник продемонстрировал температуру тела, показания не изменятся, если его не стряхнуть. Почему когда мы измерили температуру тела, и пытаемся охладить термометр, поместив его в холодную воду, он не становится холоднее? Почему мы должны «охлаждать» его, встряхивая? Это кажется что-то очень не понятным. но каковы причины. Почему так происходит? Что содержится внутри, если не ртуть? В данной статье мы разберёмся почему ртуть в градуснике не опускается обратно!
Александр Пономарёв
Разбираемся, почему у медицинского термометра есть такая странная особенность
Как изобрели градусник: история зарождения
Современную форму термометру придал Фаренгейт ещё в 1723 году. Первоначально он наполнял свои трубки спиртом и лишь затем перешёл к ртути. Ноль своей шкалы он поставил при температуре смеси снега с нашатырём или поваренной солью, при температуре «начала замерзания воды» он показывал 32°, а температура тела здорового человека во рту или в подмышке была эквивалентна 96°.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
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.
Выбор термометра: что, кроме ртутного и электронного градусника, поможет узнать температуру
Пандемия коронавируса, в том числе, привела к росту спроса на медицинские приборы. Недавно мы рассказывали о том, как выбрать прибор, который еще год назад интересовал в основном врачей и спортсменов — пульсоксиметр. Сегодня разберемся в том, как выбрать более популярный, но все же обычно не часто используемый медицинский прибор — термометр.
Ртутный: дешевый и надежный, но токсичный
Самые распространенные в России градусники — ртутные. Еще с советского времени они есть практически в каждом доме. Простейшее и одно из самых дешевых устройств для измерения температуры тела, представляет собой стеклянную колбу, внутри которой находится ртуть. Ее уровень поднимается под воздействием температуры. Плюсы устройства очевидны — это не только упомянутая дешевизна, но еще и точность.
Однако у таких устройств есть не менее очевидный и существенный недостаток — это, собственно, ртуть, заполняющая градусник. Ртуть представляет собой токсичное вещество. Она вредна при попадании на кожу, а также вредны ее испарения. Соответственно, если неаккуратно обращаться с градусником и разбить его, придется вызывать МЧС. Многие люди в таких случаях убирают разлившуюся ртуть самостоятельно, но это не очень хороший вариант.
Отметим, что еще в 2014 году Россия подписала международную Минаматскую конвенцию о ртути, призванную ограничить оборот ртути в бытовых условиях. Одним из основных следствий является запрет на градусники и другие приборы с ртутью — термометры должны были запретить уже с 2020 года, однако пока они, как мы можем заметить, находятся в обороте.
Галинстановый — как ртутный, но безопасный
Существуют визуально очень похожие на ртутные, но более безопасные термометры — галинстановые. Вместо ртути для измерения (и указания) температуры используется, как можно понять из названия, галинстан — смесь галлия, индия и олова. Этот жидкий металл, как считается, безвреден и экологически чист. Такие термометры еще иногда называются безртутными.
Как и ртутный градусник, галинстановый точно измеряет температуру, но вот трясти его, чтобы сбить предыдущий показатель, придется дольше — причем, судя по отзывам, значительно, настолько, что рука может устать. А вот время измерения температуры примерно такое же, как у ртутного. Стоят такие термометры обычно 700-800 рублей, хотя можно найти и за 300 рублей. В общем, не сильно дороже обычного, ртутного градусника. Правда, в продаже они встречаются довольно редко.
Электронные — быстро, но порой неточно
Гораздо более популярные, чем галинстановые, но менее популярные, чем ртутные — электронные термометры. Популярность они стали получать довольно давно, но особенную — во время пандемии, когда с ртутными градусниками периодически наблюдался дефицит. Да и плюсы электронных градусников не менее очевидны, чем преимущества ртутных. Они более безопасны, чем ртутные, показатель температуры выводится на дисплей — нет нужды всматриваться в полоску на корпусе термометра, а главное — в большинстве случаев электронные термометры измеряют температуру быстрее ртутных.
Но есть, конечно, у них и существенные недостатки. В них нужно менять батарейки, в большинстве случаев они менее долговечны. Но самое важное — большинство пользователей отмечают, что точность таких приборов меньше, чем ртутных. Впрочем, это не значит, что устройство будет «врать» обязательно, но тут во-многом дело случая (а еще правильности измерения — градусник нужно прижимать к телу довольно сильно, и смотреть показания не после сигнала, а позже). Стоят электронные градусники при этом от 300-400 рублей.
Инфракрасные — встречайте в офисах и магазинах
Пожалуй, лидеры по росту популярности среди всех термометров в этом году, — инфракрасные. Их стали использовать в офисах и магазинах для измерения температуры у посетителей, поэтому спрос на них и вырос. В домашних условиях они используются не так часто, ведь стоят заметно дороже, а надобности в главном их плюсе — быстроте измерения — особой нет.
Принцип действия такой — устройство улавливает инфракрасное излучение от тела и показывает температуру на экране. Измерение происходит мгновенно, но есть тут и недостаток — температура будет сильно зависеть от того, на какое место на теле человека навести этот термометр. Кроме того, показания могут быть неточными, если человек, например, только что пришел с улицы. Впрочем, в инструкциях обычно указывается, как именно нужно проводить измерения (их может потребоваться более одного, после чего показания нужно усреднить). Инфракрасные термометры стоят примерно от тысячи рублей.
Ртутный или электронный? Выбираем термометр для дома
Ртутные термометры для измерения температуры тела много лет считаются эталоном точности. Столбик ртути, заключенный внутри стеклянной колбы, не липнет к стенкам, а показания не «скачут» от измерения к измерению, чутко реагируя на малейшие изменения температуры.
Известно также, что у ртутного термометра два заметных недостатка. Обращаться с ним требуется крайне осторожно. Во-первых, ртуть — это крайне токсичный металл, пары которого вызывают серьезное отравление. Даже один разбитый градусник считается поводом для вызова бригады МЧС и проведения так называемой демеркуризации.
А во-вторых, разбитым градусником, сделанным из стекла, очень легко поцарапаться или порезаться. Поэтому выдать ртутный термометр детям со словами: «Пойди измерь себе температуру» — не самая лучшая идея.
Кроме того, ртутный термометр нельзя выбрасывать в обычное мусорное ведро дома или контейнер на улице. Утилизировать его нужно специальным образом — достаточно хлопотным.
Третий недостаток не такой заметный, потому что к нему все привыкли. Дело в том, что ртутному градуснику нужно минимум семь минут, чтобы точно измерить температуру.
Конечно, такой градусник — очень простой, точный, надежный и недорогой (его стоимость начинается от 300 рублей), поэтому многие предпочитают именно его. Однако несколько лет назад Россия вошла в список стран, где будет запрещено бытовое использование ртути, так что совсем скоро придется искать альтернативу.
Стеклянный, но без ртути
Изредка в аптеках можно встретить безртутные термометры. Вместо ртути в стеклянной колбе находится смесь металлов под названием галинстан (галлий, индий и олово). Эта смесь не токсична для человека и отлично реагирует на изменения температуры.
Однако есть и у таких термометров недостатки. Во-первых, при температуре ниже минус 19 градусов по Цельсию галинстан замерзает и повреждает колбу, делая термометр бесполезным. А во-вторых, стеклянный корпус, как и у ртутных градусников, может разбиться при неосторожном обращении.
Электроника спешит на помощь
Другая альтернатива, самая распространенная — это контактный электронный термометр. Он сделан и используется точно так же, как и ртутный — достаточно просто сунуть его в подмышечную впадину.
В металлическом кончике контактного электронного градусника расположен терморезистор. Эта металлическая пластинка имеет переменное сопротивление, которое увеличивается вместе с повышением температуры. Чем выше температура, тем хуже проходит через эту пластинку ток. Специальный чип считывает эти данные и делает «вывод» о значении температуры, которое и выводит на экран.
Долгое время считалось, что контактные электронные термометры измеряют температуру менее точно, чем ртутные. Однако на сегодняшний день качественные градусники от крупных производителей работают ничуть не хуже.
Впрочем, недостатки у них все же есть. Каждые несколько лет их нужно менять — по истечении этого срока показания могут начать становиться неточными. Неоспоримое достоинство — быстрая работа. При этом стоимость качественных моделей невелика — от 400 рублей.
Лайфхак, который мало кто знает: после того как подмышечный электронный градусник издал звуковой сигнал, его не нужно доставать. Следует подождать еще минуту или две, чтобы он завершил измерения.
Зачем точно знать температуру?
В домашних условиях температуру измеряют в том числе для того, чтобы следить за ее динамикой и знать, повышается она или снижается. Это может говорить о том, прогрессирует воспаление или, наоборот, сходит на нет, нужно ли принимать жаропонижающее лекарство (обычно его принимают при температуре выше 38 градусов), и действует ли оно.
Температура может говорить и о характере болезни — при ОРВИ или бактериальной инфекции она редко поднимается выше 38 градусов, а при гриппе может скакнуть и за 40. Если такая температура не сбивается жаропонижающими, рекомендуется вызывать скорую помощь.
Как еще измеряют температуру?
Есть два не очень распространенных в быту вида электронных термометров. Они относятся к классу бесконтактных, то есть для измерения температуры им не нужно соприкасаться с кожей — за определение температуры отвечает инфракрасный сенсор.
Так, например, ушной бесконтактный термометр «заглядывает» в ухо и измеряет температуру барабанной перепонки. Исследования показали, что такой способ измерения является одним из наиболее точных. Барабанная перепонка находится внутри и меньше подвержена температурным колебаниям, поэтому температура на ней стабильнее и больше соответствует температуре всего тела.
Поэтому ушной термометр измеряет температуру более точно, чем контактный, который поместили в рот или под мышку.
Другой вид бесконтактных термометров — лобный. В его основе также лежит инфракрасный датчик, однако измеряет он температуру височной артерии, которая расположена под кожей головы. Внешне он напоминает небольшой пистолет.
Все бесконтактные термометры хороши тем, что измеряют температуру быстро — максимум за полминуты. Что касается точности измерений, то качественные модели делают это точнее ртутных и контактных электронных термометров.
Хороший ушной градусник обойдется в 4000-5000 рублей. Он подойдет родителям маленьких детей, которым измерить температуру привычным способом просто невозможно. Лобный будет немного дешевле — 1500-2500 рублей.
Родителям подросших детей и всем остальным подойдет и обычный контактный электронный градусник за 400 рублей.
Поставить оценку
Следующие новости
Боль в животе под левым ребром или чуть ближе к середине, тошнота и изжога. Любой врач, практически не глядя, поставит диагноз — гастрит. И будет с очень большой вероятностью прав, потому что этим недомоганием страдает добрая половина человечества, и ежегодно регистрируются десятки миллионов новых случаев.
Одним из часто встречающихся урологических заболеваний, при котором резко снижается качество жизни больного, является цистит — воспаление слизистой мочевого пузыря. В связи с анатомическими и гормональными особенностями им чаще страдают женщины (каждая вторая сталкивается хотя бы раз в жизни, у каждой третьей из них в течение года возникает рецидив заболевания). Мужчин цистит чаще беспокоит в пожилом возрасте.
Безртутный градусник – настоящая панацея или снова куча недостатков
Сегодня безртутные градусники начинают приобретать все большую популярность. Кто-то считает, что безртутные термометры и есть тот идеальный измеритель температуры, который, наконец, был изобретен. Давайте посмотрим на него повнимательнее и выясним, не преждевременны ли наши такие высокие его оценки.
Что находится внутри безртутного градусника
Всем нам хорошо известен основной недостаток ртутного градусника. Это, безусловно, опасная и токсичная ртуть. Безртутный градусник, как следует из его названия, не имеет ртути. Вместо этого он заполнен галистаном (из-за этого его еще иногда называют галистановый термометр). Галистан – это смесь трех металлов: галлия, индия и олова в определенной строго заданной пропорции. Эти металлы малотоксичны и достаточно безвредны для человека.
Еще преимущества безртутных медицинских термометров
Вот других преимуществ у безртутного градусника перед ртутным аналогом и нет. А есть наоборот дополнительные недостатки. Первый — это высокая цена. Сегодня он стоит до 5 раз дороже, чем стеклянные ртутные градусники. По своей цене он уже опередил многие недорогие электронные термометры.
Далее сбросить показания безртутного градусника весьма проблематично, особенно для детей и пожилых людей. Вот, что об этом пишут сами покупатели в одном из интернет-магазинов:
Практически нереально сбросить шкалу «на ноль». Нужно прикладывать очень много силы, и то скорее всего просто появится разрыв в жидкости — нижняя часть успешно сбросится «на ноль», а верхняя застрянет где-то на 35-36 градусах.
Ну и, конечно же, он имеет весь букет недостатков ртутного градусника. Он стеклянный, а значит хрупкий. Его также легко разбить. Безусловно, безртутный термометр достаточно точный градусник, при правильном применении измерить температуру подмышкой можно.
Кстати, покупая сегодня безртутный термометр можно легко нарваться на подделку. Видя выгоду от его более высокой цены, некоторые нечистоплотные продавцы продают ртутные термометры как безртутные. А теперь представьте, что произойдет, если вы разобьете такой градусник, думая, что он безопасен и нетоксичен. И заявленное время измерения в 3 минуты является слишком заниженным, точно измерить температуру тела подмышкой неважно ртутным или безртутным медицинским градусником, или электронным термометром можно только при длительном измерении. При измерении аксиллярно (в подмышечной области) время измерения определяется не техническими параметрами термометра, а параметрами подмышечной области: какая там начальная температура, как быстро увеличивется температура, когда вы плотно прижмёте руку. Вы можете проделать такой эксперимент. Прижмите руку плотно и подержите так минут десять. Потом быстро установите термометр. Время измерения составит 2…3 минуты. И не важно, чем вы пользуетесь, стеклянным градусником или электронным термометром.
Так стоит ли купить безртутный градусник?
Мы проанализировали сотни отзывов реальных покупателей безртутных термометров в интернет-магазинах и приведем сейчас типичный из них:
Безопасен, потому что не содержит ртути. Если правильно ставишь и держишь сколько нужно, то показания абсолютно верные.
Очень правильно сказано: если держишь столько, сколько нужно. Но это можно отнести и к электронным термометрам. Если его долго держать, то он измерит точно. Плохо то, что большинство продающихся сейчас в стране электронных термометров предназначены на самом деле для измерения температуры во рту, а не в подмышечной области. Во рту измерение происходит гораздо быстрее благодаря наличию слюны и постоянной температуры. Одной минуты вполне хватает. Но мы в России не привыкли так измерять температуру. Мы устанавливаем электронный термометр подмышку, а он через 1…2 минуты уже издаёт сигнал, что измерение завершилось, хотя держать термометр нужно ещё 2…8 минут. В результате — заниженные показания.
Отсюда вывод, если бы был электронный термометр, предназначенный для измерения аксиллярно (подмышкой), то это был бы лучший вариант, и точный, и безопасный.
Есть в России такой электронный термометр!
Конечно, такой термометр мог появиться только в России, где измеряют температуру подмышкой и где все стандарты рассчитаны именно на это. Ведь хорошо знакомая нам 36,6 – это именно нормальная температура подмышкой. Во рту нормальная температура другая и практически никто не знает, какая она должна быть.
Термометр RELSIB WT50 как и ртутный градусник измеряет температуру подмышкой с точностью 0,1 о С. И он, конечно же, безопасен, так как в электронном термометре ни о какой ртути не может быть и речи. Кроме того он имеет массу дополнительных возможностей.
Он изготовлен полностью из гипоаллергенного медицинского пластика без металлического наконечника, его легко мыть и дезинфицировать. Он передает измеренные показания на мобильный телефон, где их можно архивировать по датам или отправлять по электронной почте. Имеется функция прогнозирования температуры для ускоренного получения результата. Имеются два бесплатных мобильных приложения: универсальное Thermometer Smart Family для измерения температуры тела, воздуха и воды и специальное детское приложение Termosha.
И если раньше конкурентов у стеклянного градусника по точности фактически не было, то сегодня ситуация кардинально поменялась в лучшую сторону с появлением электронного термометра RELSIB WT50.