Pourquoi le mercure est-il utilisé dans les thermomètres ?

Les thermomètres sont une chose utile à avoir dans votre maison. Vous pouvez en utiliser un pour détecter une fièvre, et les gens les utilisent aussi souvent en cuisine pour déterminer si un rôti est cuit à la bonne température. Vous pouvez utiliser un thermomètre pour vérifier si le sucre est fondu ou brûlé et si l'huile chaude est prête pour la friture.

Les thermomètres au mercure ne seront plus visibles très longtemps dans les foyers. Vos grands-parents en ont peut-être un dans leur armoire à pharmacie, ou même vos parents, mais les salles de bains récemment équipées sont beaucoup plus susceptibles d'avoir un thermomètre numérique à portée de main. Les thermomètres au mercure sont progressivement éliminés, car le métal est toxique si le thermomètre se casse. Ces instruments étaient autrefois la technologie de prédilection pour mesurer la température à la maison et sur le lieu de travail, en raison des propriétés chimiques pratiques du mercure, ainsi que de sa disponibilité et de son prix.

Un coefficient d'expansion élevé (mais pas trop élevé)



Avant l'apparition du mercure dans les thermomètres, on a découvert que l'alcool était une substance idéale pour mesurer la température. L'alcool se dilate rapidement lorsqu'il se réchauffe. La chaleur fait bouger les atomes plus rapidement, augmentant ainsi l'énergie cinétique d'une substance. Les thermomètres utilisent ce fait en étant remplis d'une substance que l'on peut voir "grandir" à mesure qu'elle est soumise à plus de chaleur. La substance se dilate et monte dans le thermomètre.

L'alcool a été découvert comme étant un excellent moyen d'augmenter l'énergie cinétique dans les années 1700. Daniel Gabriel Fahrenheit a utilisé l'alcool pour fabriquer le premier thermomètre fiable. Le seul problème avec l'alcool comme instrument de mesure, cependant, est qu'il réagit trop rapidement aux changements de température.

Ainsi, en théorie, si vous aviez un thermomètre rempli d'alcool coloré et que vous espériez mesurer la température du lait que vous chauffiez sur un poêle, le temps que vous sortiez votre thermomètre du lait chaud pour le vérifier, la température aurait changé une fois de plus pour refléter celle de la pièce dans laquelle vous vous trouviez. L'alcool aurait refroidi trop vite.

En raison du coefficient d'expansion élevé de l'alcool, le mercure a été choisi comme meilleur candidat pour remplir les thermomètres. Le mercure a également un coefficient de dilatation élevé, mais il n'est pas trop élevé. Celui du mercure est environ six fois moins élevé que celui de l'alcool. Cela signifie que vous pouvez soumettre le mercure d'un thermomètre à la chaleur et qu'il réagira. Vous pouvez alors regarder votre thermomètre, et vous aurez suffisamment de temps pour lire la température qu'il affiche avant que le mercure ne redescende à nouveau.



Le seul métal liquide et un point d'ébullition élevé 

D'autres facteurs qui rendent le mercure intéressant pour mesurer la température sont le fait qu'il a un point d'ébullition très élevé. Le mercure bout à l'adresse 674ᵒF (78.37ᵒC). L'alcool a un point d'ébullition beaucoup plus bas, et il ne serait même pas capable de mesurer la température de l'eau bouillante. (Bien qu'il puisse mesurer des températures beaucoup plus basses que le mercure).

En outre, le mercure est le seul métal qui est liquide à température ambiante, ce qui en fait un candidat intéressant. Il est également bon marché à acquérir et très précis dans la mesure des températures élevées. Enfin, vous n'avez pas besoin d'une source d'énergie externe comme une batterie ou de l'électricité pour faire fonctionner un thermomètre à mercure. Le mercure s'auto-alimente, ce qui en fait une substance attrayante.

Élimination progressive 

Bien que les thermomètres à mercure présentent de nombreux avantages pour les utilisateurs, ils ont aussi leurs inconvénients. Le mercure est une neurotoxine, et si vous y êtes exposé en dehors de son tube thermométrique en verre typique, il peut vous rendre sourd, provoquer des tremblements, des pertes de mémoire et une cécité partielle, parmi d'autres effets secondaires permanents affreux. En raison de ces faits, c'est aussi évidemment une substance qui est difficile à nettoyer en cas de déversement. De nombreux pays s'apprêtent maintenant à supprimer progressivement l'utilisation des thermomètres à mercure. Ils seront remplacés par des technologies plus récentes telles que les appareils numériques, mais ils ne seront pas utilisés.


Partager ce message



← Message plus ancien Message plus récent →


Laisser un commentaire

Veuillez noter que les commentaires doivent être approuvés avant leur publication.