Question d'origine :
Bonjour.
Je possède un thermomètre qui affiche les minima et les maxima.
Cela fait quelques temps qu'il est déréglé :
Dans le tube qui contient le mercure, il y a quelques gouttes de mercure qui sont environ un centimètre au dessus du reste de mercure. Je précise que j'avais mis ce thermomètre dans le frigo pour vérifier si le frigo marchait bien.
Pourquoi quelles gouttes de mercures se sont échappées de la masse totale du mercure ?
Existe-il une solution pour que le mercure se réassemble ?
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 12/08/2005 à 12h59
Sincèrement, nous ne le savons pas. Est-ce dû au choc thermique subi par le mercure ? La rétractation du mercure ainsi que du gaz refroidis soudainement a-t-elle conduit à l'"aspiration" de quelques goutelettes de mercure ? Il faudrait mieux connaître les conditions initiales et opératoires du processus pour s'engager.
NB : les thermomètres à mercure sont utilisables entre -38°C et +500°C
L'annexe B de la recommandation internationale concernant la fabrication et l'utilisation des thermomètres à liquide, en verre, traite de ce problème spécifique :
B.1 La présente Annexe donne des exemples de méthodes par lesquelles des défauts du liquide thermométrique dans le réservoir et le capillaire du thermomètre peuvent être éliminés, à savoir enlever du gaz piégé et supprimer les discontinuités du liquide. D’autres méthodes équivalentes peuvent être égale-ment efficaces.
B.2 Par inspection visuelle, examiner le réservoir du thermomètre afin de déterminer la présence de gaz piégé qui apparaîtra sous forme d’un cercle à la surface intérieure du verre du réservoir. Si du gaz est présent, l’enlever par la méthode suivante ou autre méthode équivalente.
Note: La présente méthode ne s’applique qu’aux thermomètres à mercure. L’inspection peut être effectuée à l’aide d’un microscope de faible puissance ou d’une loupe.
B.2.1 Immerger la moitié inférieure seulement du réservoir dans du dioxyde de carbone en poudre (glace sèche) ou dans un mélange de glace sèche et d’alcool. Note: Ne pas immerger le réservoir pendant trop longtemps car le mercure pourrait geler et briser le réservoir si la partie inférieure du mercure dans le réservoir fond avant le mercure à la partie supérieure.
B.2.2 Lorsque le mercure est descendu jusqu’à la partie inférieure du cône qui joint le réservoir à la tige, enlever le thermomètre de la glace sèche. Le tenir à l’envers et le taper une fois contre le côté de la main pour introduire une grosse bulle de gaz dans le réservoir. Taper le thermomètre contre la main en le faisant tourner afin que la grosse bulle de gaz entre en contact avec toute la surface intérieure du réservoir, enlevant ainsi les bulles de gaz plus petites qui pourraient être présentes.
B.2.3 Examiner à nouveau le thermomètre avec un microscope pour s’assurer que toutes les petites bulles de gaz ont bien été enlevées. Lorsque seule la grosse bulle de gaz est présente au sommet du réservoir, placer à nouveau la moitié inférieure du réservoir dans la glace sèche et amener tout le mercure dans le cône ou au sommet du réservoir. Enlever le thermomètre de la glace sèche. Alors qu’il est en position verticale, le balancer circulairement ou taper délicatement le réservoir sur une surface douce, telle qu’un bouchon de caoutchouc. Chacune de ces deux méthodes éliminera la grosse bulle et réunifiera la colonne de mercure.
B.3 Utiliser l’une des méthodes suivantes ou une méthode équivalente pour réunifier une colonne de liquide discontinue
B.3.1 Pour un thermomètre à mercure, utiliser de la glace sèche pour amener tout le mercure dans le réservoir ou plus bas. Enlever le thermomètre de la glace sèche et le taper délicatement sur une surface douce, telle qu’un bouchon de caoutchouc, afin de détacher des parois du réservoir ou du cône les particules séparées de mercure. Laisser le thermomètre atteindre la température de la pièce et la colonne de mercure se réunifiera.
B.3.2 Pour un thermomètre à mercure avec chambre d’expansion et discontinuité dans la partie supérieure de la colonne de liquide, chauffer le réservoir du thermomètre afin que la partie séparée et la partie supérieure de la colonne de mercure se trouvent dans la chambre d’expansion, rendant ainsi très mince la discontinuité entre les parties séparées lorsque le mercure est dans la partie la plus large de la chambre d’expansion. Détacher le mercure des parois de la chambre en tapant le thermomètre contre la main. Taper ensuite délicatement le thermomètre sur une surface douce pour obliger le mercure à descendre au fond de la chambre d’expansion où il peut être repris par le sommet de la colonne de mercure en chauffant à nouveau le thermomètre.
Note: Lors de l’utilisation de cette méthode (qui n’est pas applicable si le thermomètre doit être porté à plus de 260 °C), ne pas chauffer le thermomètre avec une source de chaleur ponctuelle, telle qu’une flamme. De préférence, chauffer le thermomètre avec un liquide dont les points d’ébullition et d’éclair sont supérieurs à la valeur du repère le plus haut du thermomètre. Si le réservoir est chauffé, il convient de stocker ensuite le thermomètre pendant au moins 72 heures avant d’effectuer tout essai de performance.
B.3.3 Pour un thermomètre à mercure avec chambre de contraction, refroidir ou réchauffer le thermomètre, comme approprié, afin d’amener la séparation dans la chambre de contraction. Quand cette petite partie de mercure est dans la chambre, taper doucement le thermomètre pour arracher le mercure de la paroi sous forme de goutte. Taper, chauffer ou refroidie le thermomètre pour réunir la goutte de mercure avec la colonne principale.
B.3.4 Dans le cas d’un thermomètre à mercure qui a une petite goutte de mercure dans la chambre d’expansion et qui est gradué au-delà de 200 °C, renverser le thermomètre et le placer dans un bain d’huile à une température entre 200 °C et 300 °C, ce qui entraîne la distillation de la goutte de mercure et sa condensation dans le capillaire à l’intérieur de l’échelle principale et en dehors du bain. Enlever ensuite le thermomètre du bain et le laisser refroidir. Remettre le thermomètre en position verticale et placer le réservoir et la partie inférieure de la tige dans le bain d’huile ; la colonne de mercure s’élève dans le capillaire dans les limites de l’échelle principale et ainsi récupère la goutte condensée de mercure.
B.3.5 Pour un thermomètre rempli d’un liquide organique, réunir le liquide séparé soit
(a) en amenant la partie séparée et le sommet de la colonne de liquide organique dans la chambre d’expansion comme décrit en B.3.2 ou
( b ) en dispersant le liquide séparé (si le capillaire est large) en tapant le thermomètre contre la main puis en tenant le thermomètre verticalement afin que le liquide dispersé coule le long du capillaire et rejoigne la colonne principale. Chauffer la partie supérieure d’un thermomètre rempli de liquide organique avant de l’utiliser car un liquide organique clair peut se condenser dans la chambre d’expansion.
B.3.6 Utiliser la force centrifuge pour réunion un liquide séparé en plaçant le thermomètre dans une centrifugeuse, le réservoir orienté vers l’extérieur.
Source : Recommandation internationale sur les thermomètres à liquide en verre de l'OIML (Organisation Internationale de Métrologie Légale) (document pdf) (Cf. page 12)
Bonne chance
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