Tipos de Termómetros

Termómetros de Mercurio o Alcohol

Los líquidos como el mercurio o el alcohol se dilatan con la temperatura. Tienen un tubo de vidrio graduado con un capilar interno conectado a un bulbo en la parte inferior con el líquido. Cuando se sumerge el bulbo en la sustancia, el líquido asciende por el capilar deteniéndose en la temperatura de medida. Los termómetros de mercurio pueden ir desde -39 °C hasta 357 °C. Los termómetros de alcohol van desde -112 °C hasta 78 °C y son menos precisos que los de mercurio.

Termómetros de Resistencia

El indicador de la temperatura es un hilo metálico que cambia su resistencia con la temperatura (platino).

Termómetros de Infrarrojos

Miden a gran distancia del objeto la temperatura superficial, al ajustar la imagen en el dispositivo y apretar el gatillo. Cuanta más temperatura, más energía infrarroja se desprende y se detecta. Es costoso y no funciona en superficies reflectivas.

Termómetros Pirómetros

Los termómetros pirómetros forman parte de los IR. Es un dispositivo que mide la temperatura de una sustancia sin necesidad de estar en contacto con ella. Son instrumentos capaces de medir temperaturas superiores a los 600 grados Celsius y puede medir entre -50 grados Celsius hasta +4000 grados Celsius. Una aplicación es la medida de la temperatura de metales incandescentes en molinos de acero o fundiciones.

Termopares

Es un transductor de temperatura, traduce una magnitud física en una señal eléctrica y es muy usado a nivel industrial. Posee dos alambres de metales diferentes que unidos generan entre sus extremos libres una diferencia de potencial proporcional a la diferencia de temperatura entre ellos. Miden temperaturas.

Conceptos Relacionados con la Temperatura

Temperatura Eutéctica

Se define como la temperatura a la que un sólido se empieza a fundir y forma gotas en la pared del tubo capilar. No es como el punto de fusión, ya que para determinar la temperatura eutéctica se observa el comienzo del proceso de fusión, y en la determinación del punto de fusión lo que se observa es el final del proceso.

Psicrometría

Es la parte de la ciencia que se encarga de medir la capacidad transportadora de un gas que pase sobre un sólido para secado y la concentración del vapor de una sustancia en unas condiciones determinadas (P y T).

Punto de Rocío

Es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire, produciendo rocío, neblina, o si la temperatura es lo suficientemente baja, escarcha.

Punto de Fusión Mixto

Sirve para identificar una sustancia. En donde se prepara una mezcla 1/1 del compuesto que no conocemos, con una muestra del compuesto de referencia. Se utilizan tres tubos para el punto de fusión que contengan respectivamente el compuesto desconocido, el conocido y una mezcla de ambos compuestos, y se calienta al mismo tiempo y en el mismo aparato. Si se funden a la vez, el compuesto desconocido es el mismo que el de referencia. Si la mezcla tiene un punto de fusión intermedio entre estos 2, el compuesto puede ser una mezcla impura del compuesto de referencia. Y si la mezcla tiene el punto de fusión más bajo, las otras dos sustancias son compuestos diferentes.

Métodos de Determinación del Punto de Fusión y Ebullición

Método del Capilar

A la hora de realizar la medida con estos equipos lo primero que se debe hacer es llenar 3 capilares con la sustancia sólida con la misma cantidad y se enciende el bloque calefactor y se va aumentando la temperatura más o menos 1 °C por minuto hasta detectar el inicio de la fusión. Se debe anotar la temperatura de inicio y de final de fusión. En la parte frontal disponen de un visor o mirilla en forma de lupa con una iluminación interna que permite ver el proceso de fusión del material del capilar y anotar las temperaturas de inicio y final de fusión.

Método de Siwoloboff

Se basa en la formación de un rosario o hilera de burbujas producido en un capilar, abierto por abajo y cerrado por arriba, que se introduce en un líquido. El líquido se va calentando y llega a su punto de ebullición, el aire que está dentro del capilar a la presión atmosférica sale y se forman burbujas. El capilar sirve de manómetro indicador del momento en que se igualan la presión de vapor del líquido y la presión atmosférica. Se utiliza un tubo de ensayo con la muestra líquida, y se introduce el termómetro atado al capilar. Este tubo se introduce en un tubo Thiele, que garantiza una buena distribución del calor.

Método Fisher-Johns

Equipo formado por una platina horizontal pulida de un material que sea buen conductor del calor, que se calienta con una resistencia eléctrica. La platina está conectada a una cavidad cilíndrica que tiene un termómetro adosado. En la platina se coloca la muestra con dos cubreobjetos circulares. Se controla la calefacción de la platina, para así leer en el termómetro la temperatura de fusión de las muestras. Se pone una muestra de extensión de 1-2 mm como máximo. Con este equipo se puede determinar el punto de fusión instantáneo y también el punto de fusión mixto para reconocer sustancias iguales. Para lo que se realiza una mezcla 1:1 y se coloca la muestra entre las dos sustancias que se sospecha que son iguales en la platina. Por comparación se puede determinar si se trata de la misma sustancia y purezas equivalentes. El punto mixto de fusión también puede determinarse con tres capilares.

Método Thiele

El tubo Thiele es un equipo de vidrio en forma de tubo de ensayo ancho con un asa lateral. Se llena el tubo con el líquido calefactor y se calienta por el asa del equipo, que crea una corriente de flujo hacia el tubo principal. Es importante conseguir una buena homogeneización del calor del líquido de calefacción y disponer de un termómetro preciso y calibrado. El líquido calefactor se escoge dependiendo de la temperatura de fusión del sólido que se va a medir. Suele utilizarse glicerina, ya que con este líquido pueden alcanzarse temperaturas de hasta 280-290 °C.

Preguntas Frecuentes

¿Para qué sirve el método del punto de fusión mixto?

Para determinar la pureza de una sustancia por comparación con la muestra pura.

¿Qué diferencia hay entre punto de inflamación y punto de autoignición?

En el punto de inflamación es necesario una fuente de calor externa o una energía de activación para que ocurra la combustión. En el punto de autoignición la combustión ocurre espontáneamente.

Palabras Clave: Termómetro de resistencia, infrarrojos, mercurio, termopar, temperatura eutéctica, punto de fusión, punto de solidificación, humedad de equilibrio, humedad de un sólido, humedad relativa (HR), humedad absoluta, destilación simple: