Termometer air raksa adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Ada sejumlah jenis model, ukuran, dan spesifikasi yang berbeda, tetapi prinsip pengoperasian umumnya hampir sama dalam semua kasus. Termometer biasanya memiliki cadangan kecil merkuri cair di dasarnya, yang paling sering bertekanan; di atasnya biasanya kaca atau tabung sintetis dengan skala suhu yang dikalibrasi. Merkuri, yang merupakan unsur kimia, naik dan turun sebagai respons terhadap perubahan suhu, dan mengamati di mana ia berhenti di sepanjang skala memberikan pembacaan tentang seberapa panas atau dingin suatu zat tertentu. Banyak dari alat ini digunakan dalam pengobatan dan di sekitar rumah untuk mengukur suhu tubuh, meskipun mereka juga dapat digunakan di luar dan dalam situasi meteorologi yang lebih profesional. Dalam beberapa kasus mereka juga digunakan di dapur, biasanya sebagai cara untuk memantau cairan hangat, tetapi sebagian besar koki modern lebih menyukai pengukur khusus makanan. Biasanya ada sejumlah opsi dan model berbeda yang tersedia tergantung pada tujuan penggunaan.
Asal usul
Instrumen dasar biasanya cukup sederhana. Merkuri, yang juga kadang-kadang dikenal sebagai quicksilver, adalah cairan keperakan yang merespon dengan sangat baik terhadap perubahan atmosfer, terutama suhu dan tekanan barometrik. Fisikawan Jerman Gabriel Fahrenheit dikreditkan dengan menemukan termometer air raksa pertama pada tahun 1714, yang ia buat dengan tabung kaca yang menempel pada sumur kecil air raksa. Merkuri itu diamankan di ujung logam. Logam biasanya dianggap sebagai konduktor panas yang baik, dan Fahrenheit memperhatikan bahwa ketika ujung itu ditempatkan ke dalam cairan dengan suhu yang bervariasi, merkuri naik dan turun di ruang kaca. Dia kemudian mengembangkan sistem kalibrasi untuk membuat skala agar mudah dibaca. Kebanyakan model modern bekerja dengan cara ini, dan meskipun kemajuan telah dibuat dalam hal presentasi, dasar-dasarnya biasanya hampir sama.
Mekanika dan Cara Kerjanya
Kebanyakan termometer menampung antara 0.02 ons (0.5 g) dan 0.1 ons (3 g) air raksa. Kaca tebal umumnya membungkus logam cair yang peka terhadap suhu. Ketika alat ditempatkan di luar ruangan atau di dalam tubuh, ujung logam memanas dan merkuri membentang di sepanjang ruang kosong di dalam tabung. Suhu yang lebih tinggi menyebabkan merkuri tumbuh lebih lama, sedangkan suhu rendah menyebabkannya jatuh atau menyusut kembali. Termometer ini biasanya ditandai dengan pembacaan suhu pada skala Fahrenheit atau Celcius.
Penggunaan Paling Umum
Termometer jenis ini paling sering digunakan dalam kedokteran dan meteorologi. Dokter medis sering menggunakan versi yang dikenal sebagai termometer merkuri maksimum untuk mengukur suhu tubuh manusia. Jenis ini dapat digunakan baik secara lisan, yaitu diselipkan di bawah lidah, atau secara rektal.
Termometer gaya merkuri maksimum bekerja dengan cara yang hampir sama dengan versi standar, tetapi merkuri tidak menyusut kembali ke ujung saat dikeluarkan dari sumber panas. Hal ini memungkinkan pembacaan suhu disimpan sampai merkuri dipaksa kembali ke ujung dengan gaya sentrifugal, atau menggoyang termometer dengan kepala mengarah ke lantai. Gas nitrogen inilah yang biasanya menahan merkuri di tempatnya, dan biasanya harus dimasukkan selama proses pembuatan.
Termometer yang digerakkan oleh merkuri juga dapat digunakan oleh ahli meteorologi untuk mengukur suhu udara. Merkuri standar membeku pada -37.89°F (-38.83°C). Untuk mengukur suhu di bawah titik ini, ahli meteorologi akan sering mencampur merkuri dengan paduan talium. Talium menurunkan titik beku menjadi -78°F (-61.1°C). Jika merkuri membeku, nitrogen dapat terperangkap di belakang logam yang menyebabkan termometer berhenti bekerja.
Masalah keamanan
Merkuri dapat menjadi racun jika dikonsumsi, dan juga dapat menyebabkan kerusakan kulit dan mata jika disentuh atau gangguan pernapasan jika terhirup. Hal ini menyebabkan beberapa orang mempertanyakan kebijaksanaan memiliki merkuri yang begitu mudah diakses di rumah. Dalam batas-batas termometer biasanya tidak ada risiko keamanan, tetapi jika kaca pecah, kemungkinan terpapar. Merkuri yang tumpah bisa sangat sulit untuk dibersihkan, karena cairan yang lepas sering kali membentuk “bola” bulat yang dapat memantul dan tersebar di lantai atau ruangan.
Sebagian besar termometer modern terbuat dari kaca yang jauh lebih kuat daripada yang asli, dan jumlah merkuri yang terkandung di dalamnya cukup rendah. Sama saja, karena bahaya yang terkait dengan keracunan merkuri, banyak negara di dunia, terutama di Eropa, telah melarang termometer berbasis merkuri untuk penggunaan medis. Juga sulit untuk membeli termometer air raksa untuk digunakan di rumah di banyak negara ini.
Amerika Serikat tidak melarang merkuri dalam pengaturan medis, meskipun banyak kelompok advokasi telah merekomendasikan sejumlah tindakan pencegahan keamanan. American Academy of Pediatricians dan United States Environmental Protection Agency, misalnya, masing-masing menyarankan perangkat pengukur suhu alternatif untuk penggunaan pribadi guna mengurangi risiko paparan yang tidak disengaja.