Raksa pada Termometer: Kenali Lebih Jauh Mengenal Sifat dan Penggunaannya

Termometer adalah alat yang akrab di kehidupan kita, terutama saat mengukur suhu tubuh atau suhu ruangan. Di balik tabung kaca yang ramping, seringkali terdapat cairan mengkilap yang bergerak naik dan turun, menunjukkan angka suhu. Cairan tersebut, dalam banyak termometer klasik, adalah raksa. Raksa, atau mercury, telah lama menjadi pilihan utama karena sifat-sifat fisiknya yang unik, menjadikannya indikator suhu yang andal. Namun, seiring perkembangan zaman dan kesadaran akan isu kesehatan dan lingkungan, penggunaan raksa dalam termometer kini semakin dibatasi dan digantikan oleh alternatif yang lebih aman.

Mengapa Raksa Digunakan?

Raksa memiliki beberapa karakteristik yang membuatnya sangat cocok untuk aplikasi pengukuran suhu:

• Ekspansi Termal yang Konsisten: Raksa mengembang dan menyusut secara linear terhadap perubahan suhu dalam rentang yang luas. Ini berarti kenaikan suhu sebesar 1 derajat Celcius akan menghasilkan kenaikan volume yang sama, terlepas dari suhu awalnya. Konsistensi ini penting untuk pembacaan suhu yang akurat dan dapat diandalkan.
• Titik Beku Rendah dan Titik Didih Tinggi: Raksa membeku pada suhu -38.83 derajat Celcius dan mendidih pada 356.73 derajat Celcius. Rentang suhu operasional yang luas ini memungkinkan termometer raksa digunakan untuk mengukur suhu dari kondisi yang sangat dingin hingga cukup panas, mencakup kebutuhan medis dan industri umum.
• Warna Perak yang Jelas: Raksa berwarna perak mengkilap, yang membuatnya mudah terlihat dalam tabung kaca transparan termometer. Ini memudahkan pembacaan tingkat cairan yang menunjukkan suhu.
• Tidak Melekat pada Kaca: Raksa tidak cenderung melekat pada dinding kaca termometer, yang berarti ia bergerak dengan lancar dan bebas. Hal ini memastikan bahwa setiap perubahan suhu tercermin secara akurat oleh pergerakan kolom raksa.
• Konduktivitas Termal yang Baik: Meskipun tidak setinggi logam padat, raksa memiliki konduktivitas termal yang cukup baik untuk menyerap panas dari objek yang diukur dengan efisien, sehingga memberikan pembacaan yang cepat.

Bagaimana Raksa Bekerja dalam Termometer?

Prinsip kerja termometer raksa sederhana namun efektif. Tabung termometer terbuat dari kaca yang kuat dan memiliki reservoir kecil di bagian bawah yang berisi sejumlah raksa. Di atas reservoir, terdapat kapiler (tabung sempit) yang juga berisi raksa, dan tabung ini tertutup di ujung atasnya, seringkali dengan vakum atau gas inert untuk mencegah oksidasi.

Ketika termometer ditempatkan pada objek yang lebih hangat (misalnya, di bawah lidah seseorang), panas dari objek tersebut ditransfer ke raksa di reservoir. Karena raksa bersifat ekspansif terhadap panas, volumenya akan meningkat. Karena kapiler sangat sempit, bahkan sedikit peningkatan volume akan menyebabkan kolom raksa naik dengan signifikan ke dalam tabung. Skala yang terukir pada kaca di samping kapiler kemudian menunjukkan suhu yang sesuai dengan ketinggian kolom raksa. Sebaliknya, ketika suhu menurun, raksa akan menyusut dan kolomnya akan turun.

Alternatif Pengganti Raksa

Meskipun memiliki banyak keunggulan, raksa adalah logam berat yang beracun. Jika termometer raksa pecah, uap raksa yang terhirup dapat menyebabkan masalah kesehatan serius, dan raksa yang tumpah dapat mencemari lingkungan. Oleh karena itu, berbagai negara telah melarang penggunaan termometer raksa, terutama untuk penggunaan medis.

Saat ini, termometer digital dan termometer alkohol (biasanya menggunakan cairan berwarna merah atau biru yang berasal dari alkohol) telah menjadi pengganti utama termometer raksa.

• Termometer Digital: Menggunakan sensor elektronik untuk mengukur suhu dan menampilkan hasilnya pada layar digital. Alat ini cepat, akurat, dan aman.
• Termometer Alkohol: Cairan yang digunakan adalah campuran alkohol dengan pewarna. Alkohol memiliki rentang suhu yang cukup luas dan tidak beracun, menjadikannya pilihan yang lebih aman. Namun, seringkali kurang sensitif dibandingkan raksa untuk pengukuran suhu yang sangat presisi.

Meskipun raksa mungkin akan semakin jarang kita temui dalam termometer sehari-hari, pemahaman tentang sifat-sifatnya yang membuatnya menjadi pilihan yang baik di masa lalu tetap memberikan wawasan yang menarik tentang sains di balik alat-alat sederhana yang kita gunakan. Kesadaran akan kelebihan dan kekurangan setiap bahan mendorong inovasi untuk menciptakan teknologi yang lebih aman dan berkelanjutan.