Door Joseph Nicholson, bijgewerkt op 24 maart 2022.

Waarom alcohol kwik vervangt

Kwik was ooit de standaard voor huishoudelijke thermometers vanwege de hoge dichtheid en voorspelbare uitzetting. De toxiciteit en de gevolgen voor het milieu leidden echter tot een verschuiving naar ethanol, een veiligere indicator voor lagere temperaturen.

Ontwerp van een alcoholthermometer

Een alcoholthermometer bestaat uit een afgesloten glazen buis met aan één uiteinde een lamp en een dun capillair over de hele lengte van de buis. De bol bevat een klein volume ethanol gemengd met stikstofgas. Naarmate de temperatuur verandert, zet de ethanol uit of trekt hij samen, waardoor het grensvlak tussen vloeistof en gas omhoog of omlaag door het capillair wordt geduwd. De buis is op regelmatige afstanden gemarkeerd, zodat de temperatuur direct tegen de bewegende lijn kan worden afgelezen. De ethanol wordt vaak rood geverfd om de zichtbaarheid te verbeteren.

Bedieningsprincipes en bereik

Het nut van de thermometer wordt begrensd door het verdampingspunt van ethanol (172 °F of 78 °C) en het vriespunt (−173 °F of −114 °C). In de praktijk worden betrouwbare metingen verkregen tussen ongeveer –22 °F en 122 °F (-30 °C tot 50 °C). Omdat het capillair zo smal is, veroorzaken zelfs kleine temperatuurveranderingen een zichtbare verschuiving, waardoor deze instrumenten ideaal zijn voor alledaagse weermeters en medische thermometers.

Beperkingen en onderhoud

In tegenstelling tot kwikinstrumenten kunnen alcoholthermometers geen temperaturen meten in de buurt van het kookpunt van water of in laboratoriumomgevingen die extreme bereiken vereisen. Bovendien kunnen luchtbellen vast komen te zitten in het capillair, waardoor de meting wordt vervormd. Een snelle schudbeweging herstelt de scheiding van vloeistof en gas, waardoor nauwkeurige metingen worden gegarandeerd.

Beste gebruiksscenario's

Alcoholthermometers worden vaak aangetroffen in huishoudelijke weerstations, dierenklinieken en overlevingspakketten voor buiten. Hun lage kosten, veiligheid en afleesgemak maken ze geschikt voor het monitoren van de omgevingstemperatuur, lichaamswarmte en milde industriële processen.