水銀溫度計(jì)，拜拜了

杭蘇

3年后，各廠家將停止生產(chǎn)水銀溫度計(jì)，同時(shí)停止生產(chǎn)和銷(xiāo)售的還包括水銀血壓計(jì)、水銀氣壓計(jì)等在內(nèi)的諸多水銀制品。根據(jù)《水俁公約》條款，締約國(guó)到2020年將全面禁止生產(chǎn)、進(jìn)口和出口加汞產(chǎn)品，例如部分電池，某些熒光燈，部分加汞醫(yī)療用品如溫度計(jì)和血壓計(jì)等。對(duì)于即將消失的水銀溫度計(jì)，你知道它的來(lái)歷嗎？

熱脹冷縮，激發(fā)靈感

其實(shí)，早在1592年，意大利著名物理學(xué)家伽利略就制造了世界上第一支測(cè)量人體體溫的溫度計(jì)，叫“測(cè)溫器”。當(dāng)時(shí)伽利略在威尼斯的一所大學(xué)里教書(shū)，有位朋友是臨床醫(yī)生，在一次聚會(huì)上這位醫(yī)生朋友對(duì)伽利略說(shuō)：“人生病的時(shí)候，體溫一般會(huì)升高，能不能想個(gè)辦法，準(zhǔn)確地測(cè)出體溫，幫助診斷病情呢？”原來(lái)此前醫(yī)生只能通過(guò)粗略的判斷來(lái)診斷病人是否發(fā)燒，因沒(méi)有準(zhǔn)確的測(cè)量?jī)x器，有時(shí)診斷不及時(shí)或不夠準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致治療不及時(shí)而使病人的病情加重，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致病人死亡。

一天，伽利略在給學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課。他邊操作邊問(wèn)：“當(dāng)我們?cè)跔t火上燒水，隨著水的溫度升高，特別是沸騰的時(shí)候，為什么水會(huì)溢出來(lái)？”“因?yàn)樗疁剡_(dá)到沸點(diǎn)時(shí)，體積增大，水就會(huì)膨脹上升；水冷卻，體積縮小，又會(huì)降下來(lái)?！睂W(xué)生們回答到。

經(jīng)學(xué)生一說(shuō)，伽利略頓時(shí)對(duì)制造體溫計(jì)有了靈感。伽利略興奮地想：水的溫度發(fā)生變化，體積也隨著變化；那么反過(guò)來(lái)，從水的體積變化，不是也能測(cè)出溫度的變化嗎？于是伽利略制造出了世界上第一個(gè)溫度計(jì)。只是這個(gè)溫度計(jì)是個(gè)一端開(kāi)口的玻璃管，另一端帶有核桃大的玻璃泡。玻璃泡里注入稍許水或酒精與水的混合物，使用時(shí)只需給玻璃泡加熱，隨著溫度的變化，玻璃管中的水面就會(huì)上下移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)的多少就可以判斷溫度的高低變化。然而，由于受大氣壓強(qiáng)變化的影響，這種溫度計(jì)測(cè)出的結(jié)果非常不準(zhǔn)確。

眾人拾柴，火焰日高

1643年，伽利略的助手托里徹利把裝有水銀的玻璃試管放入一個(gè)盛有水銀的碗里，他注意到試管里的水銀高度每天都在變化，于是做出推測(cè)：水銀高度的變化體現(xiàn)出空氣壓力的變化。當(dāng)時(shí)還未出名的科學(xué)家帕斯卡注意到了托里徹利的發(fā)現(xiàn)，他猜想海拔越高的地方氣壓應(yīng)該越低。1648年，他讓妹夫帶著兩個(gè)托里徹利裝置爬到高山上去測(cè)氣壓，測(cè)量結(jié)果證實(shí)了他的猜測(cè)完全正確。

托里徹利氣壓計(jì)的問(wèn)世，讓人們逐漸認(rèn)識(shí)到造成開(kāi)口溫度計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確是由外界氣壓變化造成的。1654年，托斯卡納的公爵費(fèi)迪南二世研制出密封的玻璃溫度計(jì)，接著人們嘗試使用蒸餾酒精代替水來(lái)進(jìn)一步完善溫度計(jì)。1695年，法國(guó)科學(xué)家阿蒙頓設(shè)計(jì)了一種溫度計(jì)，用玻璃管裝滿壓縮空氣，然后在上面用一層水銀封住。隨著學(xué)術(shù)上的討論日益增多，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)使用這種溫度計(jì)在交流時(shí)往往產(chǎn)生很大的障礙，統(tǒng)一溫標(biāo)的需求逐漸被提上日程。

溫標(biāo)世界，三足鼎立

1724年，加布里埃爾·華倫海特研制出一種水銀溫度計(jì)，并第一次在玻璃管上刻了溫標(biāo)。這種經(jīng)過(guò)提純的水銀能在玻璃管中升降，而極少粘到玻璃管壁上。此前，瑞士天文學(xué)家?jiàn)W列·羅默發(fā)明了一種16格刻度的溫標(biāo)，把冰的融點(diǎn)定為7.5度，人體的溫度定為22.5度。華倫海特獲悉情況后，就把奧列-羅默的溫標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化，把原來(lái)16格中的每一小格均分成4份，這樣整個(gè)溫標(biāo)被細(xì)化成60份。他隨后標(biāo)定水的冰點(diǎn)為32度，人體的溫度為96度，水的沸點(diǎn)為212度。后來(lái)又調(diào)整了水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之間的刻度，于是人體正常溫度定為98.6度（這就是人們常說(shuō)的華氏度）。但體溫計(jì)太大了，大多數(shù)醫(yī)生未能使用它。

華倫海特的溫標(biāo)廣為流傳，直到100度溫標(biāo)的出現(xiàn)才被部分替代。華氏溫度計(jì)誕生的同時(shí)，法國(guó)人列繆爾發(fā)明的溫度計(jì)也誕生了。他認(rèn)為水銀的膨脹系數(shù)太小，不宜做測(cè)溫物質(zhì)。他在反復(fù)實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)了酒精的特點(diǎn)，含有五分之一水的酒精，在水的結(jié)冰溫度和沸騰溫度之間，其體積的膨脹能夠從1000個(gè)體積單位增大到1080個(gè)體積單位。他根據(jù)這個(gè)膨脹原理把冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之間分成80份，定為自己溫度計(jì)的溫度分度，這就是列氏溫度計(jì)。

1741年，科學(xué)家安德斯-攝爾修斯建議將水的沸點(diǎn)定為零度，水的冰點(diǎn)定為100度。攝爾修斯去世后，瑞典博物學(xué)家卡爾·林奈等人提議把這種刻度倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，并提倡使用這種“百分溫標(biāo)”。1787年法國(guó)物理學(xué)家查理發(fā)現(xiàn)，在壓力一定時(shí)，溫度每升高1℃，一定量氣體體積的增加值是一個(gè)定值，體積膨脹率與溫度呈線性關(guān)系。起初的實(shí)驗(yàn)得出該定值為氣體在0℃時(shí)體積的1/269，后來(lái)歷經(jīng)幾十年的實(shí)驗(yàn)修正，最后確定該值為1/273.15，為了紀(jì)念英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文，將這種溫度標(biāo)注的單位簡(jiǎn)稱“開(kāi)”（英文是“Kelvin”），國(guó)際代號(hào)“K”。

一個(gè)世紀(jì)后的1848年，“百分溫標(biāo)”被重新命名為攝氏溫標(biāo)，以紀(jì)念其創(chuàng)立者攝爾修斯。同時(shí)，威廉-湯普森等人建議使用一種從絕對(duì)零度開(kāi)始的溫標(biāo)，但仍沿用攝氏度的刻度分布方法。

1868年，德國(guó)教授卡爾-文德利希出版了《疾病與體溫》一書(shū)，書(shū)中記載了2.5萬(wàn)例病人的體溫變化，因體溫計(jì)太大，每次要花20分鐘的時(shí)間來(lái)測(cè)量和記錄體溫。1867年，奧爾伯特設(shè)計(jì)了一個(gè)能快速而準(zhǔn)確測(cè)量體溫、長(zhǎng)度只有約15厘米的體溫計(jì)。遺憾的是奧爾伯特的體溫計(jì)問(wèn)世太晚，未能給文德利希提供幫助。

替代水銀，誰(shuí)將勝出

因水銀是一種潛在危害極大的重金屬，一旦被打碎后，外泄的汞會(huì)蒸發(fā)，汞蒸氣被人吸入，會(huì)通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入人體，損壞中樞神經(jīng)系統(tǒng)，造成器官中毒、衰竭。中國(guó)每年大約生產(chǎn)1_2億支含汞體溫計(jì)，每年因水銀體溫計(jì)破損而需要處理的水銀就有數(shù)噸！這些廢棄的水銀處理起來(lái)，對(duì)環(huán)境造成的危害也極大，所以世界衛(wèi)生組織倡議2020年前在全球淘汰水銀體溫計(jì)以及其他水銀制品。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)出現(xiàn)很多類(lèi)型的新式體溫計(jì)。下面，我們來(lái)看看市場(chǎng)上有哪些可取代水銀體溫計(jì)的儀器。

電子式體溫計(jì)

電子體溫計(jì)由溫度傳感器、液晶顯示器、紐扣電池、專(zhuān)用集成電路及其他電子元器件組成。它能快速準(zhǔn)確地測(cè)量人體體溫，與傳統(tǒng)的水銀玻璃體溫計(jì)相比，具有讀數(shù)方便、測(cè)量時(shí)間短、測(cè)量精度高、能記憶并有蜂鳴提示的優(yōu)點(diǎn)，誤差一般不超過(guò)0.1℃。尤其是電子體溫計(jì)不含水銀，對(duì)人體及周?chē)h(huán)境無(wú)害，特別適合于家庭、醫(yī)院等場(chǎng)合使用。

額溫槍

因2003年在我國(guó)非典時(shí)期廣為使用，被大家熟知，能準(zhǔn)確地測(cè)量人體體溫，有望替代傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)。這種測(cè)量?jī)x器專(zhuān)門(mén)針對(duì)人體額溫基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，使用非常簡(jiǎn)單、方便。1秒可準(zhǔn)確測(cè)溫，無(wú)鐳射點(diǎn)，免除對(duì)眼睛的潛在傷害，不需接觸人體皮膚，避免交叉感染，一鍵測(cè)溫，排查流感。適合家庭用戶、賓館、圖書(shū)館、大型企事業(yè)單位，也可以用于醫(yī)院、學(xué)校、海關(guān)、機(jī)場(chǎng)等綜合性場(chǎng)所，還可以供醫(yī)務(wù)人員在診所使用。

耳溫槍

體溫計(jì)一般在腋下、口腔、直腸等處使用，在實(shí)際應(yīng)用中，人們普遍感覺(jué)不方便或不舒服。耳溫槍是一種非接觸式的溫度測(cè)量?jī)x，是一個(gè)跨學(xué)科的科技成果。精密的紅外線耳溫槍?zhuān)瑑H需幾秒鐘便能量得體溫。其獨(dú)特精美的外觀設(shè)計(jì)，讓測(cè)量體溫變得非常簡(jiǎn)易，耐久及可信賴的感測(cè)組件更能確保準(zhǔn)確的測(cè)量。只需將探頭對(duì)準(zhǔn)內(nèi)耳道，按下測(cè)量鈕，僅用幾秒鐘就可得到測(cè)量數(shù)據(jù)，非常適合急重病患者、老人、嬰幼兒等使用。

穿戴式體溫計(jì)

穿戴式智能體溫計(jì)具有易操作、交互簡(jiǎn)潔、測(cè)溫快速且準(zhǔn)確、可連續(xù)測(cè)溫等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需時(shí)刻陪護(hù)、可遠(yuǎn)程及時(shí)讀取體溫?cái)?shù)據(jù)。它能夠持續(xù)跟蹤測(cè)試者的體溫變化情況，并且將數(shù)據(jù)分析情況顯示在配套的手機(jī)App中，讓醫(yī)生對(duì)患者的身體情況了如指掌。同時(shí)，App中還會(huì)給出一些專(zhuān)業(yè)的醫(yī)療建議，一個(gè)智能終端還可以連接多臺(tái)設(shè)備。

不斷發(fā)展的新技術(shù)還帶來(lái)了一種非常奇特的體溫計(jì)，可以叫片式體溫計(jì)或點(diǎn)陣式體溫計(jì)。這種體溫計(jì)只有名片大小，上面布滿了一些附有數(shù)字、排列整齊的圓點(diǎn)。在進(jìn)行體溫測(cè)試后，某一數(shù)值以下的圓點(diǎn)會(huì)全都變暗，而其余圓點(diǎn)顏色不變，使用者即可根據(jù)上述變化確定體溫。這種溫度計(jì)價(jià)格不高，體積較小，便于攜帶和儲(chǔ)存，本身污染非常小，特別適用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)，可以一次性使用，避免交叉感染。另外，還有一種奶嘴式體溫計(jì)，可在安撫嬰兒的同時(shí)量取體溫。

（責(zé)任編輯：曹偉 責(zé)任校對(duì)：司明婧）