水俁公約正式生效，300多年使用歷史的水銀溫度計即將消失？

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水俁公約源自全球八大公害事件之一的日本水俁病事件。水俁是日本一座靠海的城市， 1956年，水俁灣附近的人們發現有些貓步態不穩，抽搐、麻痹，甚至跳海死去，這些貓被稱為自殺貓。後來此地發現有人也患了這種病症，由於病因不明被稱作「怪病」，這種「怪病」就是日後轟動世界的「水俁病」，是由於嚴重的汞污染造成。當時，在日本至少有5萬人受到不同程度的影響，確認了2000多病例，重症病例出現腦損傷、癱瘓、語無倫次和譫妄。

提到汞（水銀），大部分人首先想到的是水銀溫度計。水銀溫度計自1659年被法國布里奧製造出來至今已有300多年歷史，因其可測溫度範圍廣、示值準確、穩定性高，且價格低廉、不用外接電源，使用方便等特點，被廣泛應用。但因溫度計的內充物是水銀，一旦破碎，內含水銀就會泄露造成污染，甚至會導致汞中毒。一支家用水銀體溫計含汞約1克被打碎后，外泄的汞會蒸發，一旦汞蒸氣被人吸入，會通過血液循環進入人體，造成中樞神經系統損壞等傷害。

為什麼明知水銀有這麼大危害，直到今天人們還在使用水銀溫度計？其實，在是市面上還有其他內充物的玻璃溫度計（如酒精），那為什麼其他溫度計沒有完全替代水銀溫度計呢？我們以常用的酒精溫度計與水銀溫度計做對比發現，雖然酒精無毒，非常安全，但以酒精為內充物的玻璃溫度計，其精度和測量範圍受限，僅可用作一般用途（如體溫測量），但在高精度寬範圍溫度測量上，與水銀溫度計有較大差距。

在溫度計發展歷史上，有很多科學家花費畢生精力尋找水銀的替代物，嘗試了很多種單質及化合物，但最後還是回歸到水銀。日內瓦的德呂斯甚至以一個物理學家的身份熱情地呼喊：「自然界給我們這個礦物肯定是為了做溫度計」。所以即便水銀有很大危害，為了實現測量應用，尤其是實驗室精密溫度測量應用時，人們仍然需要使用水銀溫度計。

現在，有了水俁公約的要求，締約國到2020年將禁止進口和生產含汞產品，水銀溫度計屆時將何去何從？廣泛應用了300多年的水銀溫度計真的要消失了嗎？以後就沒有高精度的玻璃溫度計了嗎？必須要用時怎麼辦？

表1 水銀溫度計與普通溫度計性能對比

科學家們很早就對玻璃溫度計中的水銀替代品進行了研究，投入了大量的精力，進行了很多材料的實驗。近幾年德國科學家發現了一種特殊的藍色有機液體內充物，使用該內充物技術的藍色有機液體玻璃溫度計，可以實現與水銀溫度計完全相同的準確度和測量範圍。該種溫度計既解決了精度問題（ACCURACY），又保證絕對安全（SAFETY），所以發明人給了它一個可愛又暖心的名字，ACCU-SAFE。

ACCU-SAFE無汞高精度玻璃溫度計囊括了從-38℃~350℃的幾乎所有溫度範圍段，最高精度可達0.04℃，也適用於校準使用。每個溫度計都帶有序列號和合格證書，都帶有方形塑料套包裝，避免運輸過程中玻璃溫度計損壞。每個溫度計可提供校多種准證書，如工廠校準證書、DAkks校準證書、計量院校準證書等。

ACCU-SAFE不僅提供常規使用的高精度玻璃溫度計，還提供符合多種國際方法標準的高精度溫度計，如ASTM 方法標準，ISO-R 1770 / BS 1704 方法標準，IP 方法標準。一些特殊應用的應用，如精密船用、精密冷儲存用、精密浸入式等也可以在ACCU-SAFE中找到對應產品。

那還有其他類型的溫度計嗎？其實根據使用目的的區別，已設計製造出多種溫度計。其設計的依據有：利用固體、液體、氣體受溫度的影響而熱脹冷縮的現象;在定容條件下，氣體(或蒸氣）的壓強因區別溫度而變換;熱電效應的作用;電阻隨溫度的變換而變換;熱輻射的影響等。

1．氣體溫度計：多用氫氣或氦氣作測溫物質，因為氫氣和氦氣的液化溫度很低，接近於絕對零度，故它的測溫範圍很廣。這種溫度計精確度很高，多用於精密測量。

2．電阻溫度計：分為金屬電阻溫度計和半導體電阻溫度計，都是根據電阻值隨溫度的變化這一特性製成的。金屬溫度計主要有用鉑、金、銅、鎳等純金屬的及銠鐵、磷青銅合金的；半導體溫度計主要用碳、鍺等。電阻溫度計使用方便可靠，已廣泛應用。它的測量範圍為-260℃至600℃左右。

3．溫差電偶溫度計：是一種工業上廣泛應用的測溫儀器。利用溫差電現象製成。兩種不同的金屬絲焊接在一起形成工作端，另兩端與測量儀錶連接，形成電路。把工作端放在被測溫度處，工作端與自由端溫度不同時，就會出現電動勢，因而有電流通過迴路。通過電學量的測量，利用已知處的溫度，就可以測定另一處的溫度。它適用於溫差較大的兩種物質之間，多用於高溫和低濁測量。有的溫差電偶能測量高達3000℃的高溫，有的能測接近絕對零度的低溫。

4．指針式溫度計：是形如儀錶盤的溫度計，也稱寒暑表，用來測室溫，是用金屬的熱脹冷縮原理製成的。它是以雙金屬片做為感溫元件，用來控制指針。雙金屬片通常是用銅片和鐵片鉚在一起，且銅片在左，鐵片在右。由於銅的熱脹冷縮效果要比鐵明顯的多，因此當溫度升高時，銅片牽拉鐵片向右彎曲，指針在雙金屬片的帶動下就向右偏轉（指向高溫）；反之，溫度變低，指針在雙金屬片的帶動下就向左偏轉（指向低溫）。

5．玻璃管溫度計：玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實現溫度的測量的。由於測溫介質的膨脹係數與沸點及凝固點的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優點是結構簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點是測量上下限和精度受玻璃質量與測溫介質的性質限制。且不能遠傳，易碎。

6．壓力式溫度計：壓力式溫度計是利用封閉容器內的液體，氣體或飽和蒸氣受熱后產生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結構是由溫包、毛細管和指示表三部分組成。壓力式溫度計的優點是：結構簡單，機械強度高，不怕震動。價格低廉，不需要外部能源。缺點是：測溫範圍有限制，一般在-80~400℃；熱損失大響應時間較慢。

你的家裡，實驗室里，工廠里還有水銀溫度計嗎？為了自己和國人的健康和環境，從現在起，主動選擇無汞溫度計，把汞污染的隱患降到最低，共同攜手創建綠色環保無汞環境吧。

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