水銀溫度計，拜拜了

杭蘇

3年后，各廠家將停止生產水銀溫度計，同時停止生產和銷售的還包括水銀血壓計、水銀氣壓計等在內的諸多水銀制品。根據《水俁公約》條款，締約國到2020年將全面禁止生產、進口和出口加汞產品，例如部分電池，某些熒光燈，部分加汞醫療用品如溫度計和血壓計等。對于即將消失的水銀溫度計，你知道它的來歷嗎？

熱脹冷縮，激發靈感

其實，早在1592年，意大利著名物理學家伽利略就制造了世界上第一支測量人體體溫的溫度計，叫“測溫器”。當時伽利略在威尼斯的一所大學里教書，有位朋友是臨床醫生，在一次聚會上這位醫生朋友對伽利略說：“人生病的時候，體溫一般會升高，能不能想個辦法，準確地測出體溫，幫助診斷病情呢？”原來此前醫生只能通過粗略的判斷來診斷病人是否發燒，因沒有準確的測量儀器，有時診斷不及時或不夠準確，會導致治療不及時而使病人的病情加重，有時甚至會導致病人死亡。

一天，伽利略在給學生上實驗課。他邊操作邊問：“當我們在爐火上燒水，隨著水的溫度升高，特別是沸騰的時候，為什么水會溢出來？”“因為水溫達到沸點時，體積增大，水就會膨脹上升；水冷卻，體積縮小，又會降下來。”學生們回答到。

經學生一說，伽利略頓時對制造體溫計有了靈感。伽利略興奮地想：水的溫度發生變化，體積也隨著變化；那么反過來，從水的體積變化，不是也能測出溫度的變化嗎？于是伽利略制造出了世界上第一個溫度計。只是這個溫度計是個一端開口的玻璃管，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，使用時只需給玻璃泡加熱，隨著溫度的變化，玻璃管中的水面就會上下移動，根據移動的多少就可以判斷溫度的高低變化。然而，由于受大氣壓強變化的影響，這種溫度計測出的結果非常不準確。

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：水銀高度的變化體現出空氣壓力的變化。當時還未出名的科學家帕斯卡注意到了托里徹利的發現，他猜想海拔越高的地方氣壓應該越低。1648年，他讓妹夫帶著兩個托里徹利裝置爬到高山上去測氣壓，測量結果證實了他的猜測完全正確。

托里徹利氣壓計的問世，讓人們逐漸認識到造成開口溫度計測量不準確是由外界氣壓變化造成的。1654年，托斯卡納的公爵費迪南二世研制出密封的玻璃溫度計，接著人們嘗試使用蒸餾酒精代替水來進一步完善溫度計。1695年，法國科學家阿蒙頓設計了一種溫度計，用玻璃管裝滿壓縮空氣，然后在上面用一層水銀封住。隨著學術上的討論日益增多，科學家們發現使用這種溫度計在交流時往往產生很大的障礙，統一溫標的需求逐漸被提上日程。

溫標世界，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，并第一次在玻璃管上刻了溫標。這種經過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，瑞士天文學家奧列·羅默發明了一種16格刻度的溫標，把冰的融點定為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-羅默的溫標進一步細化，把原來16格中的每一小格均分成4份，這樣整個溫標被細化成60份。他隨后標定水的冰點為32度，人體的溫度為96度，水的沸點為212度。后來又調整了水的冰點和沸點之間的刻度，于是人體正常溫度定為98.6度（這就是人們常說的華氏度）。但體溫計太大了，大多數醫生未能使用它。

華倫海特的溫標廣為流傳，直到100度溫標的出現才被部分替代。華氏溫度計誕生的同時，法國人列繆爾發明的溫度計也誕生了。他認為水銀的膨脹系數太小，不宜做測溫物質。他在反復實踐后發現了酒精的特點，含有五分之一水的酒精，在水的結冰溫度和沸騰溫度之間，其體積的膨脹能夠從1000個體積單位增大到1080個體積單位。他根據這個膨脹原理把冰點和沸點之間分成80份，定為自己溫度計的溫度分度，這就是列氏溫度計。

1741年，科學家安德斯-攝爾修斯建議將水的沸點定為零度，水的冰點定為100度。攝爾修斯去世后，瑞典博物學家卡爾·林奈等人提議把這種刻度倒轉過來，并提倡使用這種“百分溫標”。1787年法國物理學家查理發現，在壓力一定時，溫度每升高1℃，一定量氣體體積的增加值是一個定值，體積膨脹率與溫度呈線性關系。起初的實驗得出該定值為氣體在0℃時體積的1/269，后來歷經幾十年的實驗修正，最后確定該值為1/273.15，為了紀念英國物理學家開爾文，將這種溫度標注的單位簡稱“開”（英文是“Kelvin”），國際代號“K”。

一個世紀后的1848年，“百分溫標”被重新命名為攝氏溫標，以紀念其創立者攝爾修斯。同時，威廉-湯普森等人建議使用一種從絕對零度開始的溫標，但仍沿用攝氏度的刻度分布方法。

1868年，德國教授卡爾-文德利希出版了《疾病與體溫》一書，書中記載了2.5萬例病人的體溫變化，因體溫計太大，每次要花20分鐘的時間來測量和記錄體溫。1867年，奧爾伯特設計了一個能快速而準確測量體溫、長度只有約15厘米的體溫計。遺憾的是奧爾伯特的體溫計問世太晚，未能給文德利希提供幫助。

替代水銀，誰將勝出

因水銀是一種潛在危害極大的重金屬，一旦被打碎后，外泄的汞會蒸發，汞蒸氣被人吸入，會通過血液循環進入人體，損壞中樞神經系統，造成器官中毒、衰竭。中國每年大約生產1_2億支含汞體溫計，每年因水銀體溫計破損而需要處理的水銀就有數噸！這些廢棄的水銀處理起來，對環境造成的危害也極大，所以世界衛生組織倡議2020年前在全球淘汰水銀體溫計以及其他水銀制品。

隨著科學技術的發展，目前已經出現很多類型的新式體溫計。下面，我們來看看市場上有哪些可取代水銀體溫計的儀器。

電子式體溫計

電子體溫計由溫度傳感器、液晶顯示器、紐扣電池、專用集成電路及其他電子元器件組成。它能快速準確地測量人體體溫，與傳統的水銀玻璃體溫計相比，具有讀數方便、測量時間短、測量精度高、能記憶并有蜂鳴提示的優點，誤差一般不超過0.1℃。尤其是電子體溫計不含水銀，對人體及周圍環境無害，特別適合于家庭、醫院等場合使用。

額溫槍

因2003年在我國非典時期廣為使用，被大家熟知，能準確地測量人體體溫，有望替代傳統的水銀體溫計。這種測量儀器專門針對人體額溫基準設計，使用非常簡單、方便。1秒可準確測溫，無鐳射點，免除對眼睛的潛在傷害，不需接觸人體皮膚，避免交叉感染，一鍵測溫，排查流感。適合家庭用戶、賓館、圖書館、大型企事業單位，也可以用于醫院、學校、海關、機場等綜合性場所，還可以供醫務人員在診所使用。

耳溫槍

體溫計一般在腋下、口腔、直腸等處使用，在實際應用中，人們普遍感覺不方便或不舒服。耳溫槍是一種非接觸式的溫度測量儀，是一個跨學科的科技成果。精密的紅外線耳溫槍，僅需幾秒鐘便能量得體溫。其獨特精美的外觀設計，讓測量體溫變得非常簡易，耐久及可信賴的感測組件更能確保準確的測量。只需將探頭對準內耳道，按下測量鈕，僅用幾秒鐘就可得到測量數據，非常適合急重病患者、老人、嬰幼兒等使用。

穿戴式體溫計

穿戴式智能體溫計具有易操作、交互簡潔、測溫快速且準確、可連續測溫等優點，無需時刻陪護、可遠程及時讀取體溫數據。它能夠持續跟蹤測試者的體溫變化情況，并且將數據分析情況顯示在配套的手機App中，讓醫生對患者的身體情況了如指掌。同時，App中還會給出一些專業的醫療建議，一個智能終端還可以連接多臺設備。

不斷發展的新技術還帶來了一種非常奇特的體溫計，可以叫片式體溫計或點陣式體溫計。這種體溫計只有名片大小，上面布滿了一些附有數字、排列整齊的圓點。在進行體溫測試后，某一數值以下的圓點會全都變暗，而其余圓點顏色不變，使用者即可根據上述變化確定體溫。這種溫度計價格不高，體積較小，便于攜帶和儲存，本身污染非常小，特別適用于醫療機構，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，可在安撫嬰兒的同時量取體溫。

（責任編輯：曹偉 責任校對：司明婧）