贝克曼温度计

构造原理

    构造

    贮汞槽是用来调节水银球内的水银量的。借助贮汞槽调节，可用于测量介质温度在‐20 ~ +155℃范围内变化不超过5℃或6℃的温度差。贮汞槽背后的温度标尺只是粗略地表示温度数值，即贮汞槽中的水银与水银球中的水银相连时，贮汞槽中水银面所在的刻度就表示温度的粗略值。因为水银球中的水银量是可以调节的，因此贝克曼温度计不能用来准确测量温度的绝对值。例如，刻度尺上1°并不一定是1℃，可能代表5℃、74℃等等。

    刻度

    贝克曼温度计的刻度有两种标法:一种是最小读数刻在刻度尺的上端，最大读数刻在下端，用来测量温度下降值，称为下降式贝克曼温度计，另一种正好相反，最大读数刻在刻度尺上端，最小读数刻在下端，称为上升式贝克曼温度计。现在还有更灵敏的贝克曼温度计，刻度标尺总共为1℃或2℃，最小的刻度为0.002℃。

使用方法

    根据温度调节水银球

    1.根据被测温度高低，调节水银球的汞量。

    调节汞量的目的是使温度计在测量起始温度时，毛细管中的水银面位于刻度尺的合适的位置上。例如用下降式贝克曼温度计测凝固点降低时，起始温度(即纯溶剂的凝固点)的水银面应在刻度尺的1℃附近。这样才能保证在加进溶质而使凝固点下降时，毛细管中的水银面仍处在刻度标尺的范围之内。因此在使用贝克曼温度计时，首先应该将它插入一个与所测的起始温度相同的体系内。待平衡后，如果毛 细管内的水银面在所要求的合适刻度附近，就不必调整，否则应按下述三个步骤进行调整:

    (1)水银丝的连接 要调节水银球中的汞量，必须使贮汞槽中的水银和毛细管中的水银相连接。若水银球内的水银量过多，毛细管内的水银面已过b点，此时将温度计慢慢倒置，并用手指轻敲贮汞槽处，使贮汞槽内的水银与b点处的水银相连接，然后将温度计倒转过来。若水银球内的水银量太少，可用右手握住温度计中部，将温度计倒置，用左手轻敲右手的手腕(注意:不能用劲过猛，切勿使温度计与桌面等相撞)，此时水银球内的水银就会自动流向贮汞槽，再使之与贮汞槽中的水银相连。

    (2)调节水银球中的汞量 调节的方法很多，现以下降式贝克曼温度计为例，介绍一种常用的方法。

    设T0为实验欲测的起始摄氏温度(例如纯液体的凝固点)，在此温度下欲使贝克曼温度计中毛细管的水银面恰在1°附近，则需将已经连接好水银丝的贝克曼温度计悬于一个温度为T的水浴中，T值可由下式求得:

    T=T0+1+R

    其中R为贝克曼温度计中a到b一段所相当的温度。一般情况下，R值约为2℃，准确的R值可由下法测得，将贝克曼温度计和普通温度计同时插入盛水的烧杯中，加热水浴，使贝克曼温度计中的水银丝逐渐上升，通过普通温度计读出a到b段所相当的温度差，便是R值。

    贝克曼温度计

    待贝克曼温度计在T ℃水浴中达到平衡后，用右手握住温度计中部，由水浴中取出，立即用左手沿温度计的轴向轻敲右手的手腕，使水银丝在b点处断开(注意在b点处不得留有水银)。这样就使得体系的起始温度(T0)正好在贝克曼温度计的1°附近，若不在1°附近，应重新调整。

    例如，测定苯的凝固点降低值。

    纯苯T0=5.51 ℃，R=2.5 ℃。则

    T=5.51+2.5+1=9.01 ℃。

    将贝克曼温度计悬于9 ℃左右的水中，按前述方法进行调整，调节后的温度计悬于5.51 ℃的苯中时，水银面恰好在1°附近。

    若是上升式贝克曼温度计，水银量的调节方法同上，在T0温度时，调整后的温度计水银面应在4°附近。

    调好后的贝克曼温度计应注意不要倒置，最好将之插在冰水溶液中，以免毛细管中的水银与贮汞槽中的水银相连。

    读数

    读数值时，贝克曼温度计必须垂直，而且水银球就全部浸入所测温度的体系中。由于毛细管中的水银面上升或下降时有粘滞现象，所以读数前必须先用手指轻敲水银面处，消除粘滞现象后用放大镜读取数值。读数时应注意眼睛要与水银面水平。

温度量程调解方法

    这里介绍两种温度量程的调解方法:

    恒温浴调解法

    1.首先确定所使用的温度范围。例如测量水溶液凝固点的降低需要能读出1℃至-5℃之间的温度读数;测量水溶液沸点的升高则希望能读出99℃至105℃之间的温度读数;至于燃烧热的测定，则室温时水银柱示值在2至3℃之间最为适宜。

    2.根据使用范围，估计当水银柱升至毛细管末端弯头处的温度值。一般的贝克曼温度计，水银柱由刻度最高处上升至毛细管末端，还需要升高2℃左右。根据这个估计值来调节水银球中的水银量。例如测定水的凝固点降低时，最高温度读数拟调节至1℃，那么毛细管末端弯头处的温度应相当于3℃。

    4.另用一恒温浴，将其调至毛细管末端弯头所应达到的温度，把贝克曼温度计置于该恒温浴中，恒温5℃以上。

    5.取出温度计，用右手紧握它的中部，使其近乎垂直，用左手轻击右手小臂，如图3-3所示。这时水银即可在弯头处断开。温度计从恒温浴中取出后，由于温度差异，水银体积会迅速变化，因此，这一调节步骤要求迅速、轻快，但不必慌乱，以免造成失误.

    6.将调节好的温度计置于预测温度的恒温浴中，观察其读数值，并估计量程是否符合要求。例如实验二凝固点降低法测摩尔量中，可用0℃的冰水浴予以检验，如果温度值落在3~5℃处，意味着量程合适。若偏差过大，则应按上数步骤重新调节。

    标尺读数法

    对操作比较熟练的人可采用此法。该法是直接利用贝克曼温度计上部的温度标尺，而不必另外用恒温浴来调节，其操作步骤如下:

    1.首先估计最高使用温度值。

    2.将温度计倒置，使水银球和毛细管中的水银徐徐注入毛细管末端的球部，再把温度计慢慢倾斜，使贮槽中的水银与之相连接。

    3.若估计值高于室温，可用温水，或倒置温度计利用重力作用，让水银流入水银贮槽，当温度标尺处的水银面到达所需温度时，如图3-3那样轻轻敲击，使水银柱在弯头处断开;若估计值低于室温，可将温度计浸与较低的恒温浴中，让水银面下降至温度表尺上的读数正好到达所需温度的估计值，同法使水银柱断开。

    4.与上法同，实验调节的水银量是否合适。

注意事项

    一、贝克曼温度计由薄玻璃制成，比一般水银温度计长得多，易受损坏。所以一般应放置温度计盒中，或者安装在使用仪器架上，或者握在手中。不应任意放置。

    二、调节时，注意勿让它受剧热或剧冷，还应避免重击。

    三、调节好的温度计，注意勿使毛细管中的水银柱再与贮槽里的水银相连接。