貝克曼溫度計、玻璃水銀溫度計有兩個刻度尺:主刻度尺和備用泡處的副刻度尺。主刻度尺用來測量溫差,其示值范圍有(0℃~5℃)或(0℃~6℃),分度值為0.01℃;副刻度尺表示溫度計測量溫差的溫度范圍,在調(diào)整主刻度尺的溫度間隔時,以此作為參考,其測量范圍為(-20℃~+120℃),分度值為2℃。
貝克曼溫度計、玻璃水銀溫度計結(jié)構(gòu)特點
貝克曼(Beckmann)溫度計是一種用來精密測量體系始態(tài)和終態(tài)溫度變化差值的水銀溫度計。它的構(gòu)造如圖3-1所示,其主要特點如下:
一、刻度精細(xì)刻線間隔為0.01℃,用放大鏡可以估讀至0.002℃,因此測量精密度較高。
二、溫差測量由于水銀球中的水銀量是可變的,因測水銀柱的刻度值就不是溫度的讀數(shù),只能在5~6℃量程范圍內(nèi)讀出溫度差△T。
三、使用范圍較大可在-20℃至+120℃范圍內(nèi)使用。這是因為在它的毛細(xì)管上端裝有一個輔助水銀貯槽,可用來調(diào)節(jié)水銀球中的水銀量,因此可以在不同的溫度范圍內(nèi)使用。例如,在量熱技術(shù)中,可用于冰點降低、沸點升高及燃燒熱等測量工作中。
使用方法
這里介紹兩種溫度量程的調(diào)解方法:
一、恒溫浴調(diào)解法
1.首先確定所使用的溫度范圍。例如測量水溶液凝固點的降低需要能讀出1℃至-5℃之間的溫度讀數(shù);測量水溶液沸點的升高則希望能讀出99℃至105℃之間的溫度讀數(shù);至于燃燒熱的測定,則室溫時水銀柱示值在2至3℃之間zui為適宜。
2.根據(jù)使用范圍,估計當(dāng)水銀柱升至毛細(xì)管末端彎頭處的溫度值。一般的貝克曼溫度計,水銀柱由刻度zui高處上升至毛細(xì)管末端,還需要升高2℃左右。根據(jù)這個估計值來調(diào)節(jié)水銀球中的水銀量。例如測定水的凝固點降低時,zui高溫度讀數(shù)擬調(diào)節(jié)至1℃,那么毛細(xì)管末端彎頭處的溫度應(yīng)相當(dāng)于3℃。
4.另用一恒溫浴,將其調(diào)至毛細(xì)管末端彎頭所應(yīng)達(dá)到的溫度,把貝克曼溫度計置于該恒溫浴中,恒溫5℃以上。
5.取出溫度計,用右手緊握它的中部,使其近乎垂直,用左手輕擊右手小臂,如圖3-3所示。這時水銀即可在彎頭處斷開。溫度計從恒溫浴中取出后,由于溫度差異,水銀體積會迅速變化,因此,這一調(diào)節(jié)步驟要求迅速、輕快,但不必慌亂,以免造成失誤.
6.將調(diào)節(jié)好的溫度計置于預(yù)測溫度的恒溫浴中,觀察其讀數(shù)值,并估計量程是否符合要求。例如實驗二凝固點降低法測摩爾量中,可用0℃的冰水浴予以檢驗,如果溫度值落在3~5℃處,意味著量程合適。若偏差過大,則應(yīng)按上數(shù)步驟重新調(diào)節(jié)。
二、標(biāo)尺讀
對操作比較熟練的人可采用此法。該法是直接利用貝克曼溫度計上部的溫度標(biāo)尺,而不必另外用恒溫浴來調(diào)節(jié),其操作步驟如下:
1.首先估計zui高使用溫度值。
2.將溫度計倒置,使水銀球和毛細(xì)管中的水銀徐徐注入毛細(xì)管末端的球部,再把溫度計慢慢傾斜,使貯槽中的水銀與之相連接。
3.若估計值高于室溫,可用溫水,或倒置溫度計利用重力作用,讓水銀流入水銀貯槽,當(dāng)溫度標(biāo)尺處的水銀面到達(dá)所需溫度時,如圖3-3那樣輕輕敲擊,使水銀柱在彎頭處斷開;若估計值低于室溫,可將溫度計浸與較低的恒溫浴中,讓水銀面下降至溫度表尺上的讀數(shù)正好到達(dá)所需溫度的估計值,同法使水銀柱斷開。
4.與上法同,實驗調(diào)節(jié)的水銀量是否合適。
注意事項
一、貝克曼溫度計由薄玻璃制成,比一般水銀溫度計長得多,易受損壞。所以一般應(yīng)放置溫度計盒中,或者安裝在使用儀器架上我,或者握在手中。不應(yīng)任意放置。
二、調(diào)節(jié)時,注意勿讓它受劇熱或劇冷,還應(yīng)避免重?fù)簟?br />三、調(diào)節(jié)好的溫度計,注意勿使毛細(xì)管中的水銀柱再與貯槽里的水銀相連接