سوالات متداول
فهرست مطالب
ترمومترها
ترمومتر (دماسنج) وسيله‌ای است که دما يا گراديان دما را اندازه مي‌گيرد. کلمه ترمومتر از دو کلمه کوچک‌تر ساخته شده است. ترمو کلمه اي يوناني به معناي گرما و متر نيزکلمه اي يوناني به معناي اندازه گيري مي باشد.
°C=(°F-32)/1.8
°K=°C+273.1
°F=32+1.8°C
Rankin=1.8°K
یک نوع خاص از ترمومترهاي جيوه اي، ترمومتر ماکزيمم است. اغلب نياز است علاوه بر دماي معمولي هوا، حداکثر دمايي که در طول يک دوره معين مثلاً يک شبانه‌روز اتفاق افتاده است نيز اندازه‌گيري و ثبت شود. براي اين منظور، از دماسنج ماکزيمم استفاده مي‌شود. این دماسنچ حداکثر دما در بازه‌ی زمانی مدنظر را ثبت می‌نماید.
افراد غير ضروري را از محيط خارج نموده و هوا را تهويه نمائيد.
لباس محافظ مناسب بپوشيد.
روي قطرات جيوه راه نرويد.
به جيوه با دست خالي دست نزنيد . از دستکش لاتکس استفاده نمائيد.
قطرات از هم جدا شده جيوه را جمع نمائيد . براي اين کار از وسيله مناسب مثل پيپت مکنده يا قاشق استفاده نمائيد.
از برس يا جارو براي تميز نمودن قطرات جيوه استفاده نکنيد زيرا اينکار سبب مي شود که قطرات جيوه از هم جدا شده و ريزتر شوند.
براي تمييز نمودن قطرات از جارو برقي استفاده نکنيد زيرا اين کار سبب افزايش بخار جيوه در هوا مي شود که خطرناک است.
لباس آلوده به جيوه را در ماشين لباسشوئي نشوئيد .ممکن است آلودگي درون ماشين لباسشوئي پخش شده و آب آن را آلوده کند.
اطراف لباس ها و کفش هاي آلوده راه نرويد.
جيوه يک زباله خطرناک است. آن را درون سطل زباله هاي معمولي و در دسترس عموم نريزيد.
پس از جمع نمودن قطرات جيوه ، بايد آن را درون يک ظرف با آب بندي مناسب قرار دهيد و ظرف در محل مخصوص دفع زباله ها.
کارکرد ترمومتر الکلي، شبيه جيوه اي است با اين تفاوت که در داخل آن به جاي جيوه، الکل قرار دارد. در ترمومتر الکلي فضاي بالاي ستون مايع، مخلوطي است از نيتروژن و بخار مايع، اما فضاي بالاي ترمومتر جيوه مي‌تواند خلاء بوده يا اينکه توسط نيتروزن پر شود. از ترمومترهاي جيوه اي براي سنجش دماهاي بالا (تا ۳۵۷) و دماهاي نه خيلي پايين (۳۸٫۸-) استفاده مي کنند در حاليکه ترمومترهاي الکلي براي دماهاي خيلي پايين مورد استفاده قرار مي‌گيرند و براي سنجش دماهاي بالا نمي‌توان از آن‌ها استفاده نمود.
در دماي محيط تاثيرات مضر چنداني بر روي سلامتي نمي‌گذارد، اما در دمای بالا، بخار حاصل از آن ممکن است غشای مخاطی را تحریک کند. در این شرایط، از استنشاق بخار جلوگیری کرده و سعی نمائید تا هوای موجود در آن محدوده را تخلیه نمائید.
اين پوشش سبب مي‌شود که ترمومتر تنش بيشتري را تحمل نموده و در صورت شكستن ترمومتر، شيشه و مايع پر كننده داخلي، درون حفاظ نگه داشته خواهند شد.
ترمومترهاي دوجداره مزيت‌هاي گوناگوني دارند به طور مثال در صورت شکستن ترمومتر، مايع درون آن‌ها در محيط پراکنده نمي‌شود و اين موضوع هنگامي که ترمومتر جيوه‌اي باشد اهميت دو چندان پيدا مي‌کند. همچنين خواندن اعداد بر روي ترمومتر دو جداره آسان مي‌باشد.
ترمومترها با درجه‌بندي داخلي قابليت کاليبره شدن ندارند.
هنگام استفاده از ترمومترها با درجه‌بندي خارجي در محيط‌هايي از قبيل محيط‌هاي اسيدي و قليايي ممکن است درجه‌بندي‌ها پاک شده و يا به آساني قابل رويت نباشند. يکي از دلايلي که ترمومترها را از داخل درجه‌بندي مي‌کنند براي رفع اين مشکل مي‌باشد.
اين ترمومترها فاقد جيوه بوده و اگر بشکنند، خطري ندارند. آن‌ها با تفلون يا پی‌وی‌سی پوشش داده شده‌اند. پوشش سبب مي‌شود که ترمومتر تنش بيشتري را تحمل نموده و مانع از جدا شدن قطعات شيشه مي‌گردد. مايع درون اين ترمومترها در اثر تجزيه به آب و دي اکسيد کربن تبديل مي‌شود .
در بعضي ابزار، ترمومتر در پايه و در بعضی دیگر ترمومتر در ساقه قرار مي‌گيرد و کارآيي‌هاي متفاوتي را به ابزار مي‌بخشد. براي مثال در هيدرومتري که ترمومتر آن در قسمت بالا و ساقه قرار دارد، ترمومتر بالاتر از محلول مورد نظر قرار مي‌گيرد و مي‌توان براي محلول‌هاي غير شفاف از آن استفاده نمود. در حاليکه در هيدرومترهايي که ترمومتر در پايه قرار دارد، ترمومتر درون محلول بوده و مي‌توان براي محول‌هاي شفاف از اينگونه هيدرومترها استفاده نمود.
يک ترمومتر با غوطه‌وري نسبي، تا نقطه مشخصي در محيط فرو برده مي‌شود. اين ترمومترها به گونه‌اي طراحي و درجه‌بندي شده‌اند که براي نشان دادن دماي واقعي، بايد مقدار مشخصي از ستون مايع، در معرض دمايي که مي‌خواهيم اندازه‌گيري نمائيم، قرار بگيرد.
يک ترمومتر با غوطه‌وري کلی، بايد در همان سطحي که خوانده مي‌شود، درون محيط مورد سنجش قرار گيرد. اين ترمومترها به گونه‌اي طراحي و درجه‌بندي شده اند که براي نشان دادن دماي واقعي، بايد قسمت مخزن و ستون مايع، در برابر دمايي که مي‌خواهيم اندازه‌گيري کنيم، قرار بگيرند. در عمل، يک قسمت کوتاه از ستون مايع (حدود ۱/۵ سانتي متر) مجاز است که خارج از محيط اندازه‌گيري باشد. اگر ترمومتري با غوطه‌وري کلی تاحد لزوم غوطه ور نشود، در ميزان دماي قرائت شده، خطا ايجاد مي‌شود. مقدار خطا به دمايي که شما داريد آن را مي‌سنجيد و مقداري از دماسنج که بايد غوطه‌ور باشد ولي خارج محيط قرار دارد، وابسته است.
يک ترمومتر با غوطه‌وري کامل، به صورت کامل درون محيط مورد سنجش قرار مي‌گيرد. اين ترمومترها به ندرت مورد استفاده قرار مي‌گيرند. بيشتر ترمومترها با غوطه‌وري کامل، مي‌توانند به صورت غوطه‌وري کلي نيز استفاده شوند. به طور مثل داخل فريزر، يخچال يا انکو باتور.
ترمومتر با غوطه‌وري نسبي کمترين دقت را در ميان ترمومترهاي مايع در شيشه دارند. زيرا دماي ساقه و مايع درون لوله موئين در بالاي خط غوطه وري، تفاوت قابل توجهي با دماي قسمت غوطه‌وري دارد.
ترمومترهايي با غوطه وري نسبي:
خط غوطه وري يک راه ساده و آسان براي تشخيص است . ترمومتر را بايد تا اين خط غوطه ور نمود تا دماي صحيح را نشان بدهد. البته بايد توجه داشت که بعضي از ترمومترها خط غوطه وري ندارند.
ترمومترهايي با غوطه وري کامل:
اين ترمو مترها اغلب کمي ضخيم تر هستند . بعضي از کارخانه ها در پشت ترمومتر ، عبارت غوطه وري کامل(Total Immersion) را درج مي کنند. اگر چيزي براي مشخص شدن وجود نداشته باشد ، شما بايد فرض کنيد که ترمو متر جهت غوطه وري کامل طراحي شده است
ترمومترهاي مادون قرمز، دما را با استفاده از اشعه‌ی مادون قرمز منتشر شده از اجسام اندازه‌گيري مي‌کنند. درواقع اين ترمومترها، انرژي نامرئي مادون قرمز را که به طور طبيعي از هر جسم با دماي بالاتر از صفر مطلق، منتشر مي‌شود، به دام مي اندازند. ميزان انرژي منتشر شده، بيانگر دماي جسم است.
تعيين دماي جسم در حال حرکت
کنترل دماي هيتر يا اجاق ، براي کاليبراسيون و اهداف کنترل
تعيين دماي جسمي که توسط يک محيط الکترومغناطيسي احاطه شده است
تعيين دماي جسمي که در محفظه خلاء يا اتمسفر کنترل شده نگهداري مي شود
شناسايي ابرها براي عملکرد تلسکوپ هاي متحرک
کنترل تجهيزات مکانيکي يا جعبه هاي قطع و وصل کننده مدارهای الکتريکي يا منافذ نقاط خطرناک
شناسايي نقاط خطرناک جهت توليد برد مدار الکتريکي
کنترل نقاط خطرناک در هنگام خاموش نمودن آتش
پايش مواد ، در حال فرآيند گرم يا سرد شدن ، جهت تحقيق و بهبود کنترل کيفيت توليد
زمانيکه جواب سريع مورد نياز است
Distance-to- Spot ratio = D:S (نسبت فاصله به نقطه)
فاصله از جسم : D
قطر دايره اي که دماي آن خوانده مي شود: S
هر چه این نسبت بزرگتر باشد، ترمومتر دماي دقيق‌تري را نشان مي‌دهد.
هیدرومترها
هيدرومتر وسيله‌اي است که معمولاً از جنس شيشه ساخته شده و براي تعيين وزن مخصوص مايعات (چگالی) استفاده مي‌شود.
ترموهيدرومتر، هيدرومتري است که داراي ترمومتر (دماسنج) نيز مي‌باشد.
يک حالت مخصوص از چگالي نسبي است که به صورت نسبت چگالي جسم داده شده به چگالي آب بيان مي‌شود. بنابراين وزن مخصوص واحد ندارد. موادي که وزن مخصوص بيشتر از ۱ داشته باشند، از آب سنگينتر هستند و آنهايي که وزن مخصوصي کمتر از ۱ دارند، از آب سبکتر هستند.
S.G.=(density of substance )/(density of water)
چگالي آب در دمای ۴ درجه سانتی گراد برابر با ۱۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشد.
سازمان بین‌المللی سنجه‌شناسی قانونی بر روی یکسری اطلاعات پایه‌ای مربوط به چگالی و ميزان الکل (نيروي الکلي) مبتني بر جرم و حجم ترکیب شده‌ی آب و اتانول، به هماهنگي و توافقاتي دست يافته است. مقادير الکل بر اساس تعداد جز الکل در هر صد جز محلول بيان مي شوند.
%VOL= نماد نيروي الکل ، بر اساس حجم
انجمن نفت آمریکا، اداره معادن ایالات متحد، انجمن ملی استانداردها وتکنولوژی، این مقیاس را در سال ۱۹۲۱ به عنوان استانداردی برای محصولات نفتی در ایالات متحده انتخاب نمودند.
API=(141.5/S.G.)-131 .5
جهت تبديل واحد بومه به وزن مخصوص، براي مايعات سنگينتر از آب ، از فرمول زیر استفاده نمایید.
S.G.= 145/(145-Be)
جهت تبديل واحد بومه به وزن مخصوص، براي مايعات سبکتر از آب داريم.
S.G=140/(Be+13)
هيدرومترها بر اساس مقياس‌هاي مختلفي درجه‌بندي مي‌شوند. يکي از اين مقياس‌ها، مقياس بومه است، به هيدرومتري که با مقياس بومه درجه‌بندي شده باشد، هيدرومتر بومه گويند.
عددهاي اين مقياس برابر با درصد وزني ساکاروز در دماي استاندارد است. از اين مقياس براي نشان دادن درصد وزني جامدات حل شده نيز استفاده مي شود.
کالیبراسیون
به مجموعه فعاليت‌هايي که تحت شرايط خاص به منظور تعيين نسبت بين مقادير سيستم‌هاي اندازه‌گيريِ مشخص و مقادير معتبر انجام مي‌شود، کاليبراسيون گفته مي‌شود.
دماي طبيعي کاليبراسيون براي هيدرو متر، ۲۰ درجه سانتی گراد ( ۶۸ درجه فارنهایت) می باشد.
زماني که مقياس بر اساس چگالي هاي هم خانواده باشد، دماي اشاره شده اغلب به صورت ۲۰ درجه سانتی گراد و یا ۱۵/۵۶ درجه سانتی گراد ( ۶۰ درجه فارنهایت) می باشد.
زماني که ابزار براي دمايي متفاوت از آن دمايي که براي آن کاليبره شده‌اند استفاده گردند، خطاي از هم گشودگي براي وسيله به وجود مي‌آيد. اصلاح دما بر اساس فرمول زیر محاسبه می‌گردد
(R(T0-T
Rمقدار قرائت شده
T0 دماي مبناي مقايسه (دماي اشاره شده )
T دماي مايع اندازه گرفته شده
به صورت معمول ، ضريب مورد قبول از هم گشودگي گرمايي حجم۰٫۰۰۰۲۵ درجه سانتی گراد مي باشد.
هيدرومترهاي شيشه اي، وسايل اندازه‌گيري فوق العاده پايدار و قابل اطميناني هستند. با اين وجود با گذشت زمان، تغييراتي در مقدار اندازه‌گيري شده توسط ابزار، بروز مي‌کند که علت آن سيکل‌هاي دمايي و کار کردن روزانه با ابزار است. وقتي که يک ترمومتر حرارت داده مي‌شود، مايع درون حباب منبسط شده و اجباراً درون لوله موئين بالا مي‌رود که سطح آن، دما را مشخص مي کند. هر سيکل گرم و سرد شدن، تنش زيادي به حباب وارد مي‌کند. در اثر انبساط و انقباض مکرر ، حتي مايعاتي با بالاترين سطح کيفيت نيز دچار کمي تغيير حجم درون حباب مي‌شوند.
فاصله زمانی کاليبراسيون مجدد به پارامترهاي زيادي مثل دماي استفاده، تعداد دفعات استفاده و کيفيت سيستم مورد استفاده، نوع و شرايط محيط سنجش و…. بستگي دارد.
هيدرومترهايي که در مايعات داغ، اسيدها، مواد قليايي سوزآور يا در روغن‌هاي سنگين يا ديگر مايعات ويسکوز استفاده شده‌اند و براي تميز نمودن آن‌ها از حلال و فشار استفاده مي‌شود، در يک زمان کوتاه، به طور محسوسي تغيير مي‌کنند. دليل اين تغييرات، تاثيرات فعاليت شيميائي، چرخه حرارتي، خوردگي و تنش مکانيکي حاصل از تميز نمودن مي‌باشد.
خيلي غير عادي نيست که ببينيم ترمومتري که چندين سال مورد استفاده قرار گرفته ،جيوه اش کم‌رنگ بشود ، يا ذرات اضافي يا قطرات جيوه ازخود برجاي بگذارد يا درطول لوله موئين جيوه اش اکسيده بشود. بعضي از اين موارد دراثر پر نمودن معيوب وسيله و نفوذ رطوبت ، مواد خارجي ، هوا (اکسيژن ) – هر چند به مقدار کم – به درون وسيله رخ مي دهند . وقتي که اين مشکلات ايجاد شوند ، وسيله ديگر قابل استفاده نمي باشد ، زيرا مقادير نشان داده شده توسط آن به شدت غير قابل اعتماد هستند
امکان دارد يک ترک غير قابل مشاهده در مخزن ترمومتر (با کمک ميکروسکوپ قابل رويت است) باعث ايجاد خطايي متجاوز از ۱۰ درجه سانتی گراد شود
درجه‌بندی
واحد سنجش غلظت موادی با غلظت کم در حجم بالایی از یک محلول.در شیمی برای توصیف محلول ها و مخلوط ها بکار می روند و بیان گر تعداد مول ماده مشخص حل شده در مجموع مول های کل ماده (حلال + حل شونده) است که به نوعی بیانگر کسر مولی ماده است.
معیار ساده برای یک گرم ماده حل شونده (شکر) در ۱۰۰ گرم محلول است که به صورت درصد بیان می شود.
ارتباطی بین این دو وجود ندارد اگر چه هر دو واحد بنوعی مقدار ماده حل شونده را بیان می کنند.در بسیاری از وسایل اندازه گیری %PPT را با میزان وزن مخصوص در ارتباط قرار می دهد.