Какое свойство ртути лежит в основе медицинского термометра
Отвечает Никита Шлапаков, преподаватель химии в онлайн-школе «Фоксфорд»
В Средние века люди интересовались всем — от философии до теологии, от астрономии до медицины. Стремясь познать окружающий мир, пытались измерить и температуру всего вокруг. Правда, подобрать термометрическую жидкость оказалось не так-то просто. Она должна отвечать нескольким критериям, одним из которых является линейная зависимость объема жидкости, то есть длины столбика с ней, температурой.
Первые медицинские модели термометров, предложенные еще Галилеем, изготавливались на основе воды, но у той зависимость сильно искажается в области около 4 °С из-за особенностей химической структуры. Этот эффект вносил погрешности в коэффициент линейной зависимости и при температурах намного выше, чем 4 °С. Кроме того, водяные термометры работали медленно, по полчаса.
Спиртосодержащие жидкости оказались более удачными. Сейчас уже сложно установить, кто именно был автором этой идеи. Сохранились только отдельные свидетельства об экспериментах Галилея и его учеников.
Примерно тогда же, в XVI–XVII веках, начало активно развиваться алхимическое учение, которое строилось на ртутно-серной теории. Так, несмотря на то, что спиртосодержащие термометры используются и сейчас, внимание людей переключилось на ртуть — благодаря удивительному свойству: ее объем при нагревании или охлаждении меняется равномерно, то есть в первом случае ртуть расширяется и поднимается по трубочке термометра вверх, а во втором — опускается.
Переход на ртуть позволил уменьшить время измерения температуры с получаса до нескольких минут. К тому же ртуть имеет широкий диапазон доступных для измерения значений — от –37 °С до +356 °С, что тоже служило в ее пользу.
Изобретателем первого работающего ртутного термометра стал голландский ученый Даниэль Фаренгейт. В 1714 году он собрал первый прибор на основе ртути, который обладал высокой точностью измерений, а в 1724 году создал свою шкалу температур, которая до сих пор используется в США. Первый медицинский термометр на основе ртути создал английский врач Клиффорд Оллбат в 1866 году. Этот термометр позволял снимать показания температуры менее чем за 5 минут, тогда как водным и водно-спиртовым требовалось для этого более 20.
Музей термометров © legion-media
Говорить о том, что ртуть опасна, не совсем верно. Она, как и любое вещество, может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Металлическая ртуть при нормальных условиях — это жидкость, которая не опасна. Но ртуть, как и любая жидкость, испаряется даже при комнатной температуре, и именно газообразная ртуть и представляет опасность. Испаряясь и попадая в легкие, она там и остается, отравляя организм: пары ртути слишком тяжелы по сравнению с воздухом, и их не получится выдохнуть. И хоть для нанесения вреда организму эти пары необходимо вдыхать на протяжении нескольких месяцев, убрать разбитый термометр лучше как можно скорее.
Первым делом необходимо открыть в помещении окна. Большие шарики ртути собрать с помощью маленькой кисточки на лист бумаги, по примеру совка, а мелкие убрать одноразовым шприцем или пипеткой. Выбрасывать в мусорное ведро их нельзя. Шарики ртути, так же как и части термометра, необходимо поместить в стеклянную банку с холодной водой, закрыть ее и поставить в прохладное место. Вода нужна, чтобы ртуть не испарялась.
Можно также посыпать место происшествия порошком серы, который продается в хозяйственных магазинах и магазинах для животных, или цинка, после чего подмести пол и промыть его с раствором марганцовки. Если же ни серы, ни цинка или марганцовки дома не оказалось, — приготовить горячий мыльно-содовый раствор, смешав 30 г соды и 40 г тертого мыла на один литр воды, и промыть пол им. Оставшиеся пары улетучатся во время проветривания помещения. Одежду, ковер и другие вещи, которые контактировали с ртутью, придется выбросить.
Затем нужно позвонить на телефон доверия регионального управления МЧС России или в местное управление по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям, которые обязаны забрать банку с шариками ртути и отправить на утилизацию.
Подобное серьезное отношение к вероятности получить вред вызвало запрет на ртутные термометры в странах ЕС. Вместо них там используются жидкостные, сделанные на основе подкрашенного спирта или галинстана — сплава олова, индия и галлия, или электрические термометры. В 2020 году планируется запретить градусники с ртутью и другие приборы, в которых содержится это вещество, и в России. А пока, как вариант, можно пользоваться термометром с защитным полимерным покрытием, которое не даст стеклу разбиться.
Источник
Многие до сих пор не доверяют электронным градусникам и отдают предпочтение ртутным. Но ведь при определенных условиях они могут быть опасны для людей.
О последствиях разбитого термометра, воздействии ртути на организм и о том, как правильно избавиться от металла, рассказал доцент химического факультета ВГУ Юрий Ковыгин.
Об отравлениях и разбитом градуснике
«АиФ-Воронеж», Дарья Вербицкая: Можно ли отравиться ртутью от одного разбитого градусника?
Юрий Ковыгин: В градуснике порядка двух граммов ртути. Этого хватит, чтобы при правильном использовании отравить около 20 человек. Но сама по себе ртуть не так страшна, как её малюют.
Ртуть – это металл, который реагирует не со всеми веществами. Если вы съедите градусник, то, скорее всего, проблемы будут не от ртути: больше неудобств доставит стекло. В желудке содержится соляная кислота, с которой ртуть не реагирует. Из-за ртути, возможно, будет сильное местное раздражение, боли в животе, которые потом пройдут.
Жидкий металл сам по себе мало опасен: ему не попасть глубоко в ткани. Плохо, если вы вдыхаете пары ртути: они поражают лёгкие. Чрезвычайно опасны соединения ртути, особенно растворимые и летучие. Ртуть активно взаимодействует с серой в составе белков и связывает многие ферменты организма, чем нарушает клеточный обмен. Попадая в организм, она ломает многие биохимические процессы.
Хроническое отравление, помимо прочего, приводит к нарушениям центральной нервной системы. Любимый кэрролловский герой – Безумный Шляпник – типичный пример: шляпники поражались соединениями ртути при изготовлении фетра.
– Забытый в квартире шарик ртути может навредить человеку?
– Температура кипения у ртути – 357 градусов, и при комнатной температуре она испаряется очень слабо.
Если вы живете в квартире, в которой просто лежит шарик ртути под шкафом, то она, конечно, постепенно будет попадать в организм. Но и выводится из организма ртуть гораздо лучше, чем, например, свинец.
В нашем организме есть некоторое количество ртути. При увеличении нормы ртуть выводится почками. Токсическая доза ртути для человека – полмиллиграмма. С объёмом ртути меньше этой дозы организм справится без серьёзных проблем. Но если в организм будет попадать большее количество этого вещества, то тело не будет успевать от него избавляться и острое отравление перерастёт в хроническое.
При комнатной температуре из большой капли ртуть испаряется медленно. Но если вы разобьёте градусник и начнете его подметать или пылесосить, то один шарик вы разделите на множество. Тогда опасность возрастёт многократно. Во-первых, испарение пойдёт активнее. А во-вторых, через некоторое время на её поверхность попадут бактерии, способные переводить этот металл в летучие соединения, такие как метилртуть. Такое соединение легче и в большем количестве попадает в организм. Оно может вызвать болезнь Минаматы (синдром, вызываемый отравлением органическими соединениями ртути– ред.). Органические соединения ртути испаряются, впитываются через кожу, попадают и в лёгкие и во все органы тела.
– Что делать, если разбился градусник?
– Если разбился градусник, ртуть собирается очень легко. Медной пластинкой или кисточкой из разлохмаченного медного провода прикасаетесь к шарикам, и они сразу в неё «втягиваются». Ртуть очень хорошо образует амальгамы (сплавы ртути с другими металлами при комнатной температуре – ред.), в частности с медью. Ещё советуют скотчем, но я не пробовал. Потом уже можно проветрить комнату. А собранные шарики ртути лучше отдать специализированным службам.
Если очень страшно, то после сбора видимых шариков, можно химически связать оставшуюся на полу ртуть марганцовкой. Но нужно иметь в виду, что раствор нужен концентрированный: образно говоря, на стакан воды – стакан марганцовки. Скорее всего, этот раствор испортит любое покрытие. На местах, куда он попадёт, останутся чёрные пятна.
Вообще, всем должны заниматься специалисты. Поэтому лучше всего вызвать команду демеркуризации из СЭС.
Переходим на электронные градусники
– Нужно ли помещать шарики ртути в воду?
– Да, до передачи собранной ртути специализированным службам, есть смысл хранить её под слоем воды. Так она будет меньше испаряться. Хотя, просто герметично заткнутый пузырёк для хранения ничуть не хуже.
– Почему нельзя выбрасывать ртуть в канализацию?
– Потому что она попадёт в водоём, где на дне содержится ещё больше бактерий, чем в вашей квартире. Бактерии, как уже сказано, переводят её в органические производные. Ртуть попадает в природные воды, в подземные, в рыбу и другие организмы.
– А если градусник разбить в постели – это опаснее?
– У ртути очень большое поверхностное натяжение – она не растекается, а сразу собирается в шарики, которые стремятся слиться друг с другом. Поэтому ртуть не впитывается в ткани. Собрать её так же легко, как и с гладкого покрытия. Но, если вы пропустили ртуть через мешок пылесоса, тогда она раздробится на микроскопические шарики, которые могут спрятаться в волокнах.
– Можно ли стирать вещи, которые соприкасались с ртутью?
– В воде ртуть проще раздробить. Если в вещах осталась ртуть, то при стирке она раздробится и прилипнет к барабану стиральной машинки изнутри, после чего превратится в амальгаму и останется там навсегда. Но, как уже говорилось, в ткани ртуть не впитывается, в машинку её можно засунуть разве что специально.
– Правда ли, что много ртути присутствует в рыбе и морепродуктах?
– Морские организмы накапливают этот металл, потому что естественное содержание ртути в воде довольно велико. Если превышен некоторый порог, если в рыбу попадает столько ртути, что она не может от неё избавиться, то ртуть накапливается во всех её частях.
Но все морепродукты сейчас тестируются на ртуть и другие тяжёлые металлы, особенно после истории с Японией. Если содержание опасных соединений велико, в продажу такая рыба не попадёт. Ну, разве что на «стихийный» рынок.
– На ваш взгляд, каким лучше пользоваться термометром: электронным или ртутным?
– Хорошие электронные термометры, конечно, точнее, безопаснее, менее уязвимы. Но те, которые мы покупаем в аптеке, нередко бывают плохого качества, поэтому на них столько жалоб.
В ртутном градуснике выходить из строя нечему. Разве что, столбик ртути может разорваться, если «стряхнуть» термометр неудачно. Однако, именно разбить термометр мы все боимся с детства.
И есть смысл избавить себя и от ртути в доме, и от лишнего стресса. В конце концов, на дворе 21-й век! Поэтому переход на более технологичные электронные термометры неизбежен.
Источник
Термометр медицинский (градусник медицинский) это медицинский прибор, применяемый для измерения температуры тела как в медицинских учреждениях так и в домашних условиях.
Перед применением медицинского градусника рекомендую ознакомиться с Какая у человека нормальная температура и с Факторы, влияющие на температуру тела.
Термометр медицинский ртутный
Конструкция термометра медицинского ртутного довольно проста: стеклянный термометр с вложенной шкальной пластиной. Также он снабжен специальным приспособлением, не допускающим опускания ртутного столбика после измерения температуры. Из-за этого перед применением необходимо встряхнуть, иначе останутся старые показатели.
Ртуть, которая находится в наконечнике градусника, при повышении температуры расширяется и поднимается по стеклянному капилляру вверх, останавливаясь на цифре максимальной температуры тела.
Плюсы:
- Высокая точность (погрешность всего 0,1°).
- Дешевизна.
- Простота использования. Не нужно вникать в инструкцию и разбираться с нюансами проведений измерений.
- Независимость от элемента питания.
- Долговечность при аккуратном использовании.
Минусы:
- Хрупкость.
- Опасность серьезного отравления, если градусник разбился.
- Долгое получение результатов: через 7-10 минут. Поэтому есть сложности с измерением температуры тела у детей.Для безопасного хранения ртутные термометры комплектуется футлярами. Сейчас это, как правило, прозрачный пластиковый футляр.
Ртутный градусник постепенно уходит в историю. Это связано с тем что в 2013 году 90 стран подписали Минаматскую конвенцию по ртути, которая предусматривает полный отказ от этого металла в разных производствах, где он используется. В 2014 году к конвенции присоединились еще 28 стран, включая Россию. Полное прекращение производств с применением ртути у нас должно произойти к 2020 году.
Термометр медицинский галинстановый (безртутный)
Галинстановый термометр – термометр без содержания ртути, вместо нее – смесь жидких металлов – галлий, индий и олово. Эта смесь называется галинстан. В отличие от ртути он безвреден для человека.
Термометр без ртути сохраняет точность ртутного термометра и исключает возможность отравления парами ртути, так как в термометрической шкале находится вместо ртути.
По конструкции и внешнему виду похож на ртутный медицинский термометр.
Термометр медицинский электронный (цифровой)
Это разновидность медицинского термометра, в котором отсутствует стекло и ртуть или галистан.
Медицинский электронный термометр имеет металлический наконечник, который меняет свою электропроводность в зависимости от температуры тела. Изменения фиксируются устройством, переводя их в привычные нам градусы.
Плюсы:
- Высокая точность измерений (погрешность 0,1°).
- Более быстрый результат по сравнению с ртутным.
- Простота и удобство использования.
- Безопасность.
- Доступная цена.
- Дополнительные функции (память, подсветка, звуковой сигнал и др.).
Минусы:
- Необходимость тщательно изучить инструкцию, прежде чем им пользоваться.
- Зависимость от элементов питания.
Многие могут не согласиться с точностью электронных термометров. Но тут есть проблема: в России и странах бывшего СССР привыкли измерять температуру подмышкой, тогда как во многих других странах – во рту или ректально.
Когда производитель пишет “время измерения ОТ 10 секунд”, то это, действительно, “ОТ”, а не “10 секунд”.
Основной “теплонесущей” средой организма является кровь. Чем меньше тканей отделяет ее от наконечника термометра, тем быстрее произойдет выравнивание их температур, т.е. быстрее нагреется наконечник.
В производстве своих термометров компании ориентируются на традиции жителей СВОИХ стран, где измерение производится ректально (у маленьких детей) и в полости рта (у всех остальных).
Кровь и наконечник и в прямой кишке, и в полости рта отделены друг от друга тонкой прослойкой слизистой, поэтому здесь он нагревается быстро.
А теперь вспомните строение и толщину кожи, когда мы помещаем термометр в подмышечную впадину. Поэтому времени на нагрев наконечника при любимом россиянами способе измерения температуры нужно несравненно больше!
Поэтому измерение температуры под мышкой электронным медицинским термометром должно составлять 4-5 минут!
Термометр медицинский инфракрасный
Специальный датчик улавливает инфракрасное излучение, исходящее от тела (барабанной перепонки или кожи лба). Оно преобразуется в цифры, и мы видим на дисплее результат.
Плюсы:
- Результат за 1-3 секунды.
- Безопасность.
- Большой дисплей.
- Некоторые модели позволяют провести измерение бесконтактным способом даже во сне.
Минусы:
- Опять нужно внимательно изучать инструкцию.
- Дороговизна.
- Погрешность 0,2-0,3°.
- Зависимость от элементов питания.
Среди моделей инфракрасных термометров одни измеряют температуру на лбу и в ухе, другие – только на лбу или только в ухе, третьи – бесконтактным способом, четвертые – на лбу, в ухе, плюс позволяют провести измерение окружающего воздуха, детского питания, предметов, например, поверхности кроватки.
Бесконтактные термометры самые удобные для использования на детсях, поскольку не каждому понравится, если мама начнет размахивать перед его носом какой-то штуковиной, да еще проводить ей по лбу.
Самая главная проблема у пользователей инфракрасных термометров – та же: не любим читать инструкцию, поэтому хотим просто нажать на кнопку “scan” и получить мгновенный результат, хотя нужно провести прибором по лбу при нажатой кнопке.
- В случае бесконтактного измерения термометр необходимо поднести к телу на расстояние 4-6 см, чтобы он уловил инфракрасное излучение и выдал результат.
- В ухе нельзя измерять температуру при подозрении на отит. Естественно, в этом ухе она будет выше.
- В норме ушная температура может достигать 37,5°.
- Перед измерением ушной температуры ухо следует потянуть вверх и назад, у детей до 1 года – только назад. Это связано с возрастными особенностями строения уха.
- Не рекомендуется измерять ушную температуру детям до 3 месяцев. Это опять же связано с возрастными особенностями ушного кровообращения.
- Для получения точных результатов перед измерением необходимо протереть датчик (либо сухой тряпочкой, либо смоченной спиртом – как написано в инструкции).
- Измерение рекомендуется проводить в одном и тот же ухе (если нет отита).
- Пользоваться инфракрасным термометром следует вдали от телевизора, микроволновой печи, сотового телефона.
Медицинский термометр-пустышка
Термометр-пустышка является лучшим градусником для детей младшего возраста, которые еще не отучились от соски. У этого прибора в корпус вмонтирован особый датчик, который определяет температуру аналогично электронному градуснику.
Результат становится виден на дисплее через 60 секунд после начала измерения.
Минусы:
- Необходимо менять батарейки.
- Как и любой прибор, он может поломаться.
- В отличие от обычной пустышки, его невозможно полноценно стерилизовать или прокипятить.
- Не подходит для детей, которые не любят сосать соску (а таких немало).
Источник
В федеральных и региональных СМИ все чаще стали появляться сообщения о нехватке термометров в аптеках. Как выяснилось, временный дефицит электронных термометров был связан с повышенным спросом, а вот ртутные градусники просто доживают свой срок и пандемия здесь не при чем.
Предыстория
В июле «Фармацевтический вестник» опубликовал подробную аналитику о наличии термометров для домашнего использования, из которого следовало, что спрос на эти товары многократно вырос в условиях пандемии, но аптечные сети получают их по остаточному принципу. В частности, директор по развитию RNC Pharma Николай Беспалов сообщал, что дефицит термометров связан со спецификой их дистрибуции — ею занимаются не только фармдистрибьюторы и аптечные сети, но и огромное количество неспециализированных торговых точек, в том числе интернет-магазинов, которые предлагают клиентам более выгодные условия. Некоторые торговые площадки предлагают более привлекательные цены, чем аптеки. Эксперты отметили также, что суммарный импорт термометров в Россию по сравнению с предыдущим годом вырос в 2,2 раза. Однако речь идет только о цифровых и инфракрасных градусниках.
По данным сайта крупнейшего фармдистрибьютера «Катрен» apteka.ru, в настоящий момент в аптеках Москвы, Санкт-Петербурга и регионов представлен большой выбор цифровых и инфракрасных термометров со средней стоимостью 150-200 рублей. Аналогичную картину можно увидеть в интернет-аптеке zdravcity.ru компании «Протек», еще одного крупного игрока российского фармацевтического рынка. А вот ртутные градусники очевидно в дефиците: zdravcity.ru предлагает только три термометра, на сайте apteka.ru их нет ни в одном регионе. Градусник родом из советского детства еще можно найти в некоторых сетях (например, «Аптека Озерки» в Санкт-Петербурге).
Куда подевались ртутные градусники?
Еще в 2013 году ВОЗ и организация «Здравоохранение без вреда» объявили об инициативе «Обеспечим к 2020 году безртутное здравоохранение», приуроченной к подписанию Минаматской конвенции о ртути. ВОЗ призвала государства-участники к постепенному свертыванию производства и использования ртутных термометров для измерения температуры и ртутьсодержащих приборов для измерения кровяного давления. Инициатива подразумевает не только постепенное прекращение производства, импорта и экспорта ртутных термометров, но и внедрение более безопасных альтернативных вариантов приборов для измерения температуры тела.
«Ртуть и ее разные соединения вызывают обеспокоенность на уровне глобального здравоохранения и оказывают серьезное воздействие на здоровье, приводя к поражениям мозга и нервной системы, особенно в раннем возрасте. В число других последствий входят поражения почек и пищеварительной системы», – говорится в заявлении ВОЗ.
«С 2020 года Россия полностью отказывается от применения ртутных градусников. В период пандемии вырос спрос на измерительные приборы температуры тела. И, конечно, – спрос на ртутные градусники, но Россия уже больше не производит. Сейчас распродаются остатки. Поэтому сегодня ртутный термометр, который представляет опасность при повреждении колбы с ртутью, для людей перестает быть доступным и уходит в историю», – рассказал MedPortal врач клинической фармакологии ГБУЗ МО «Чеховская областная больница», кандидат медицинских наук Андрей Кондрахин. По словам эксперта, та же судьба уже постигла ртутные тонометры для измерения артериального давления.
«В этом году все производители должны были приостановить выпуск ртутьсодержащих медицинских приборов. Просто плановое выполнение инициативы ВОЗ, в которой Россия также состоит, с пандемией это никак не связано», – сообщил MedPortal медицинский блогер и врач Алексей Водовозов.
Как обойтись без ртутных градусников?
Медицинский ртутный градусник относится к максимальным термометрам — это значит, что он показывает максимальное значение температуры, достигнутое в ходе измерения, и при уменьшении температуры столбик ртути не уходит вниз. Именно поэтому прежде чем поместить градусник в область подмышки его требуется хорошенько встряхнуть. По словам Андрея Кондрахина, сейчас в максимальных термометрах вместо ртути используют безопасный жидкий металл галистан (сплав галлия, индия и олова). При комнатной температуре он находится в жидком виде, но в отличие от ртути галистан замерзает при температуре -19 С 0, поэтому его необходимо хранить только при комнатной температуре. Кроме того, его стоимость заметно выше: стоимость такого термометра в аптечных сетях варьируется от 260 до 650 рублей.
Алексей Водовозов уточнил, что максимальные термометры наиболее точно показывают температуру тела, однако слухи о том, что цифровые градусники «врут», сильно преувеличены.
«Я проводил дома эксперимент: у меня три цифровых градусника и один галинстановый, при измерении температуры разброс был где-то 0,1 градуса. Это не принципиальная разница. А вот инфракрасными термометрами действительно сложнее пользоваться: если его неправильно откалибровать, разница может быть в один градус», – сообщил эксперт MedPotal.
По словам Водовозова, цифровой градусник может некорректно измерить температуру тела в двух случаях: либо он произведен «где-нибудь на Малой Арнаутской у подпольного китайского производителя», либо же пользователь неправильно им пользуется. Чтобы избежать первого варианта, достаточно купить градусник у надежного дистрибьютора, а не на «Алиэкспресс». Во втором случае необходимо внимательно прочитать инструкцию.
«При использовании цифрового термометра люди нередко допускают одну и ту же ошибку: смотрят на показания сразу после звукового сигнала, который на самом деле свидетельствует о том, что температура растет с определенной скоростью. После того, как градусник «запищал», его надо подержать под мышкой еще минимум одну минуту», – сообщил Алексей Водовозов.
Источник