Was sind benetzende Flüssigkeiten im Thermometer?

Im Allgemeinen verwenden Thermometer eine Flüssigkeit, die sich beim Erhitzen oder Abkühlen ausdehnt oder zusammenzieht. Die Flüssigkeit ist in einem schmalen Glasrohr eingeschlossen und die Höhe der Flüssigkeitssäule zeigt die Temperatur an.

Bei Quecksilberthermometern handelt es sich bei der Flüssigkeit um Quecksilber. Quecksilber ist ein guter Wärmeleiter und reagiert daher schnell auf Temperaturänderungen. Außerdem hat es einen hohen Ausdehnungskoeffizienten, sodass es sich beim Erhitzen oder Abkühlen deutlich ausdehnt oder zusammenzieht. Da Quecksilber jedoch auch ein giftiges Metall ist, ist es wichtig, vorsichtig mit Quecksilberthermometern umzugehen.

Alkoholthermometer

Alkoholthermometer verwenden als Flüssigkeit Alkohol (meist Ethylalkohol). Alkohol ist weniger giftig als Quecksilber, daher ist die Verwendung von Alkoholthermometern sicherer. Allerdings hat Alkohol auch einen geringeren Ausdehnungskoeffizienten als Quecksilber, sodass Alkoholthermometer weniger empfindlich auf Temperaturänderungen reagieren.

Andere Flüssigkeiten

Andere Flüssigkeiten, die manchmal in Thermometern verwendet werden, sind Pentan, Hexan und Toluol. Diese Flüssigkeiten sind alle weniger giftig als Quecksilber, haben aber auch niedrigere Ausdehnungskoeffizienten.

Benetzung von Flüssigkeiten

Die Flüssigkeit in einem Thermometer muss das Glasrohr benetzen, um eine kontinuierliche Säule zu bilden. Wenn die Flüssigkeit das Glas nicht benetzt, zerfällt es in Tröpfchen und kann die Temperatur nicht genau anzeigen.

Die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit bestimmt, ob sie ein Glasrohr benetzt oder nicht. Unter Oberflächenspannung versteht man die Kraft, die eine Flüssigkeit dazu bringt, sich zusammenzuziehen und einen Tropfen zu bilden. Wenn die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit größer ist als die Haftkraft zwischen Flüssigkeit und Glas, benetzt die Flüssigkeit das Glas nicht.

Quecksilber hat eine hohe Oberflächenspannung und benetzt Glas daher gut. Alkohol hat eine geringere Oberflächenspannung und benetzt daher Glas nicht so gut. Damit Alkoholthermometer ordnungsgemäß funktionieren, müssen sie speziell behandelt werden, um das Glas hydrophiler (wasserliebender) zu machen.

Schlussfolgerung

Die Flüssigkeit in einem Thermometer muss das Glasrohr benetzen, um eine kontinuierliche Säule zu bilden und die Temperatur genau anzuzeigen. Quecksilber ist eine gut benetzende Flüssigkeit, während Alkohol nicht so gut ist. Alkoholthermometer müssen speziell behandelt werden, um das Glas hydrophiler zu machen.