德國化學家恩斯特·奧托·貝克曼發明，因而得名。貝克曼(Beckmann)溫度計是精密測量溫度差值的溫度計，水銀球與貯汞槽由均勻的毛細管連通，其中除水銀外是真空。刻度尺上的刻度一般只有5℃或6℃，最小刻度為0.01，可以估計到0.002℃。
基本介紹
- 中文名：貝克曼溫度計
- 外文名：Beckmann thermometer
- 拉丁文名：Beckmann augue
- 屬性：溫度計
- 發明人：化學家恩斯特·奧托·貝克曼
- 用途：精密測量溫度差值
構造原理,構造,刻度,使用方法,量程調解,注意事項,基點溫度,
構造原理
構造
貯汞槽是用來調節水銀球內的水銀量的。藉助貯汞槽調節，可用於測量介質溫度在‐20 ~ +155℃範圍內變化不超過5℃或6℃的溫度差。貯汞槽背後的溫度標尺只是粗略地表示溫度數值，即貯汞槽中的水銀與水銀球中的水銀相連時，貯汞槽中水銀面所在的刻度就表示溫度的粗略值。因為水銀球中的水銀量是可以調節的，因此貝克曼溫度計不能用來準確測量溫度的絕對值。例如，刻度尺上1°並不一定是1℃，可能代表5℃、74℃等等。
刻度
貝克曼溫度計的刻度有兩種標法：一種是最小讀數刻在刻度尺的上端，最大讀數刻在下端，用來測量溫度下降值，稱為下降式貝克曼溫度計，另一種正好相反，最大讀數刻在刻度尺上端，最小讀數刻在下端，稱為上升式貝克曼溫度計。現在還有更靈敏的貝克曼溫度計，刻度標尺總共為1℃或2℃，最小的刻度為0.002℃。
使用方法
根據溫度調節水銀球
1．根據被測溫度高低，調節水銀球的汞量。
調節汞量的目的是使溫度計在測量起始溫度時，毛細管中的水銀面位於刻度尺的合適的位置上。例如用下降式貝克曼溫度計測凝固點降低時，起始溫度（即純溶劑的凝固點）的水銀面應在刻度尺的1℃附近。這樣才能保證在加進溶質而使凝固點下降時，毛細管中的水銀面仍處在刻度標尺的範圍之內。因此在使用貝克曼溫度計時，首先應該將它插入一個與所測的起始溫度相同的體系內。待平衡後，如果毛 細管內的水銀面在所要求的合適刻度附近，就不必調整，否則應按下述三個步驟進行調整：
（1）水銀絲的連線 要調節水銀球中的汞量，必須使貯汞槽中的水銀和毛細管中的水銀相連線。若水銀球內的水銀量過多，毛細管內的水銀面已過b點，此時將溫度計慢慢倒置，並用手指輕敲貯汞槽處，使貯汞槽內的水銀與b點處的水銀相連線，然後將溫度計倒轉過來。若水銀球內的水銀量太少，可用右手握住溫度計中部，將溫度計倒置，用左手輕敲右手的手腕（注意：不能用勁過猛，切勿使溫度計與桌面等相撞），此時水銀球內的水銀就會自動流向貯汞槽，再使之與貯汞槽中的水銀相連。
（2）調節水銀球中的汞量 調節的方法很多，現以下降式貝克曼溫度計為例，介紹一種常用的方法。
設T0為實驗欲測的起始攝氏溫度（例如純液體的凝固點），在此溫度下欲使貝克曼溫度計中毛細管的水銀面恰在1°附近，則需將已經連線好水銀絲的貝克曼溫度計懸於一個溫度為T的水浴中，T值可由下式求得：
T=T0+1+R
其中R為貝克曼溫度計中a到b一段所相當的溫度。一般情況下，R值約為2℃，準確的R值可由下法測得，將貝克曼溫度計和普通溫度計同時插入盛水的燒杯中，加熱水浴，使貝克曼溫度計中的水銀絲逐漸上升，通過普通溫度計讀出a到b段所相當的溫度差，便是R值。
附圖6 下降式
貝克曼溫度計
待貝克曼溫度計在T ℃水浴中達到平衡後，用右手握住溫度計中部，由水浴中取出，立即用左手沿溫度計的軸向輕敲右手的手腕，使水銀絲在b點處斷開（注意在b點處不得留有水銀）。這樣就使得體系的起始溫度（T0）正好在貝克曼溫度計的1°附近，若不在1°附近，應重新調整。
例如，測定苯的凝固點降低值。
純苯T0=5.51 ℃，R=2.5 ℃。則
T=5.51+2.5+1=9.01 ℃。
將貝克曼溫度計懸於9 ℃左右的水中，按前述方法進行調整，調節後的溫度計懸於5.51 ℃的苯中時，水銀面恰好在1°附近。
若是上升式貝克曼溫度計，水銀量的調節方法同上，在T0溫度時，調整後的溫度計水銀面應在4°附近。
調好後的貝克曼溫度計應注意不要倒置，最好將之插在冰水溶液中，以免毛細管中的水銀與貯汞槽中的水銀相連。
讀數
讀數值時，貝克曼溫度計必須垂直，而且水銀球就全部浸入所測溫度的體系中。由於毛細管中的水銀面上升或下降時有粘滯現象，所以讀數前必須先用手指輕敲水銀面處，消除粘滯現象後用放大鏡讀取數值。讀數時應注意眼睛要與水銀面水平。
量程調解
這裡介紹兩種溫度量程的調解方法：
恆溫浴調解法
1．首先確定所使用的溫度範圍。例如測量水溶液凝固點的降低需要能讀出1℃至－5℃之間的溫度讀數；測量水溶液沸點的升高則希望能讀出99℃至105℃之間的溫度讀數；至於燃燒熱的測定，則室溫時水銀柱示值在2至3℃之間最為適宜。
2．根據使用範圍，估計當水銀柱升至毛細管末端彎頭處的溫度值。一般的貝克曼溫度計，水銀柱由刻度最高處上升至毛細管末端，還需要升高2℃左右。根據這個估計值來調節水銀球中的水銀量。例如測定水的凝固點降低時，最高溫度讀數擬調節至1℃，那么毛細管末端彎頭處的溫度應相當於3℃。
4．另用一恆溫浴，將其調至毛細管末端彎頭所應達到的溫度，把貝克曼溫度計置於該恆溫浴中，恆溫5℃以上。
5．取出溫度計，用右手緊握它的中部，使其近乎垂直，用左手輕擊右手小臂，如圖3－3所示。這時水銀即可在彎頭處斷開。溫度計從恆溫浴中取出後，由於溫度差異，水銀體積會迅速變化，因此，這一調節步驟要求迅速、輕快，但不必慌亂，以免造成失誤.
6.將調節好的溫度計置於預測溫度的恆溫浴中，觀察其讀數值，並估計量程是否符合要求。例如實驗二凝固點降低法測摩爾量中，可用0℃的冰水浴予以檢驗，如果溫度值落在3～5℃處，意味著量程合適。若偏差過大，則應按上數步驟重新調節。
標尺讀數法
對操作比較熟練的人可採用此法。該法是直接利用貝克曼溫度計上部的溫度標尺，而不必另外用恆溫浴來調節，其操作步驟如下：
1．首先估計最高使用溫度值。
2．將溫度計倒置，使水銀球和毛細管中的水銀徐徐注入毛細管末端的球部，再把溫度計慢慢傾斜，使貯槽中的水銀與之相連線。
3．若估計值高於室溫，可用溫水，或倒置溫度計利用重力作用，讓水銀流入水銀貯槽，當溫度標尺處的水銀面到達所需溫度時，如圖3－3那樣輕輕敲擊，使水銀柱在彎頭處斷開；若估計值低於室溫，可將溫度計浸與較低的恆溫浴中，讓水銀面下降至溫度表尺上的讀數正好到達所需溫度的估計值，同法使水銀柱斷開。
4．與上法同，實驗調節的水銀量是否合適。
注意事項
一、貝克曼溫度計由薄玻璃製成，比一般水銀溫度計長得多，易受損壞。所以一般應放置溫度計盒中，或者安裝在使用儀器架上，或者握在手中。不應任意放置。
二、調節時，注意勿讓它受劇熱或劇冷，還應避免重擊。
三、調節好的溫度計，注意勿使毛細管中的水銀柱再與貯槽里的水銀相連線。
基點溫度
發熱量測定中，目前用貝克曼溫度計來測量溫升的單位仍然不少。這是一種差示溫度計。它可以通過調節主泡內的水銀量來改變溫度計的測量範圍，因此就存在一個基點溫度的調整。基點溫度確定的正確與否，直接影響溫度測量的準確性，導致測定結果的準確性欠佳。
所謂基點溫度，通常是指貝克曼溫度計的頂點(最低刻度)在0刻度時所代表的實際溫度。如：當貝克曼溫度計水銀柱頂點在0刻度時，所對應的真實溫度是18℃，那么基點溫度就是18C。
貝克曼溫度計0刻度這個點(線)就是基點(確定基點溫度的點叫基點)。基點溫度可以這樣求得：把一支貝克曼溫度計與一支水銀溫度計一齊放入一杯一定溫度的水中，靜止幾分鐘，待溫度計溫度恆定後，準確讀取兩支溫度計的讀數。這時，貝克曼溫度計的基點溫度一水銀溫度計讀數一貝克曼溫度計讀數。
