બેકમૅન થરમૉમિટર

બેકમૅન થરમૉમિટર : જર્મન રસાયણવિદ અર્ન્સ્ટ ઓટ્ટો બેકમૅન (1853–1923) દ્વારા તાપમાનમાં થતા અલ્પ ફેરફારો ઘણી ચોકસાઈપૂર્વક માપવા માટે શોધાયેલું તાપમાનમાપક. તે કાચમાં– મર્ક્યુરી (mercury-in-glass) પ્રકારનું થરમૉમિટર છે અને તેનો માપક્રમ 5°થી 6° સે.ની પરાસ(range)ને આવરી લે છે. તેના સ્તંભ (stem) ઉપર દરેક અંશના 100 કાપા પાડેલા હોય છે. ખાસ પ્રકારના ર્દક્કાચ(lens)ની મદદથી 0.001° સુધીનું વાચન લઈ શકાય છે.

અણુભાર શોધવાની હિમાંકમાપી(cryosccopic) તથા ક્વથનાંકમાપી (ebullioscopic) પદ્ધતિઓમાં દ્રાવકના નિશ્ચિત વજનમાં દ્રાવ્યનું ચોક્કસ વજન ઓગાળવાથી અનુક્રમે ઠારબિંદુમાં થતો ઘટાડો અને ઉત્કલનબિંદુમાં થતો વધારો ઘણી ચોક્સાઈથી જાણવાનું જરૂરી હોવાથી આ રીતોમાં બેકમૅન થરમૉમિટરનો ઉપયોગ થાય છે. આ થરમૉમિટર દ્રાવક કે દ્રાવણનું ખરેખરું તાપમાન (ઠારબિંદુ કે ઉત્કલનબિંદુ) દર્શાવતું નથી, પણ તાપમાન(T)માં થતો ઘટાડો કે વધારો (ΔT) તેના વડે ઘણી ચોકસાઈપૂર્વક માપી શકાય છે. બંને પદ્ધતિઓ માટેનાં થરમૉમિટર રચનાની ર્દષ્ટિએ સરખાં હોય છે, પણ ઠારબિંદુમાં થતો ઘટાડો માપવા માટેના થરમૉમિટરમાં શૂન્યાંક સ્તંભ(stem)ના ઉપરના ભાગમાં હોય છે, જ્યારે ઉત્કલનબિંદુમાં થતો વધારો માપવા માટેના સાધનમાં તે નીચેના ભાગમાં હોય છે. બંને પ્રકારનાં થરમૉમિટર આકૃતિમાં દર્શાવ્યાં છે.

ΔT માપીને દ્રાવ્ય પદાર્થના સાપેક્ષ અણુભાર (relative molecular mass, RMM)ની ગણતરી કરી શકાય છે.

બેકમૅન થરમૉમિટર કાચની બારીક કેશનળી(capillary)ને છેડે આવેલા પારો ભરેલા એક મોટા બલ્બનું બનેલું હોય છે. નળીના ઉપરના છેડે પણ એક નાનો બલ્બ આવેલો હોય છે, જે વધારાનો પારો સમાવી શકે છે. આ થરમૉમિટરની વિશિષ્ટતા એ છે કે તેમાંના બલ્બમાંનો પારો તાપમાનની જોઈતી સીમા વાંચી શકાય તે રીતે ગોઠવી શકાય છે. આ નિયંત્રણ ઉપલા બલ્બમાં થોડો પારો લઈ જઈને અથવા તેમાંથી નીચે લાવીને થાય છે. આને થરમૉમિટરની ગોઠવણી (setting) કહે છે.

ઠારબિંદુનો ઘટાડો માપવા માટે થરમૉમિટરને એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે જેથી દ્રાવકનું ઠારબિંદુ માપક્રમના ઉપરના ભાગમાં આવે. જો પારો સામાન્ય સંજોગોમાં સ્તંભના માપક્રમના ઉપરના છેડે ન આવતો હોય (નીચલા બલ્બમાં પારો ઓછો હોય) તો થરમૉમિટરને વાપરવાનું હોય તે તાપમાન કરતાં વધુ તાપમાન ધરાવતા પાણી અથવા તેલ ભરેલા પ્યાલામાં મૂકવામાં આવે છે. આથી પારો ઊંચે ચઢીને ઉપરના અનામતપાત્ર (reservoir) તરીકે ઓળખાતા ગોળાના છેડે એક ટીપાના રૂપમાં આવે છે, હવે થરમૉમિટરને ઊંધું કરવાથી અનામતપાત્રમાંનો પારો કેશનળીમાંના પાત્ર સાથે જોડાઈ જશે. જરૂર પડ્યે આ માટે તેને સહેજ ઠપકારવામાં (tapping) આવે છે. તે પછી થરમૉમિટરને સાવચેતીપૂર્વક સીધું કરી નીચેના ગોળાને માપવાના તાપમાન કરતાં 2°થી 3° ઊંચું તાપમાન ધરાવતી નિમજ્જની(bath)માં મૂકી સ્થિર થવા દેવામાં આવે છે. ત્યારબાદ થરમૉમિટરના ઉપરના છેડાને હળવેથી ઠપકારી વધારાના પારાને જુદો પાડી દેવામાં આવે છે. કુશળ પ્રયોગકાર આ ગોઠવણી સહેલાઈથી કરી શકે છે. ઉત્કલનબિંદુમાં થતો વધારો માપવા પારાની સપાટી શુદ્ધ દ્રાવકના ઉત્કલનબિંદુએ ગોઠવતી વખતે સ્તંભના નીચેના ભાગે આવે તે રીતે થરમૉમિટરને ગોઠવવામાં આવે છે.

બેકમૅન થરમૉમિટર બહુ નાજુક (fragile) અને ખર્ચાળ હોવાથી તેના ઉપયોગમાં બહુ સાવચેતી રાખવી જરૂરી હોય છે.

જ. દા. તલાટી