Термостат

Термостат, прибор для поддержания постоянной температуры в некотором пространстве. Постоянство температуры является необходимой предпосылкой при производстве многих опытов в физике, химии, технике, биологических науках. В бактериологической практике термостат является одним из основных приборов, так как некоторые микробы, особенно — болезнетворные, разводятся только при определенной температуре (например, при температуре человеческого тела).

Простейший термостат представляет собой стоящий на ножках ящик из листового металла, снаружи обитый войлоком или асбестовым картоном (для уменьшения потери теплоты). Стенки ящика — двойные; пространство между стенками наполнено водой (для достижения температур выше 100° — маслом или другими жидкостями). В одной из боковых стенок есть дверца, в верхней стенке — отверстия, куда вставляются термометры; резервуар термометра должен находиться внутри термостата, а верхушка ртутного столбика — снаружи. Если термостат предназначается  для бактериологических опытов, то внутри его сделано несколько полочек для культур. Подогревается такой термостат газовой горелкой. Для поддержания температуры жидкости и внутреннего пространства термостата на постоянном уровне служат  различные терморегуляторы.

Рис.

Устройство наиболее простого терморегулятора Рейхертап оказано на рис. Нижняя часть прибора, похожая на термометр, состоит из наполненного ртутью резервуара С и припаянной к нему трубки, переходящей в сосуд D. Газ, служащий для нагревания термостата, идет из А по трубке ЕН, впаянной в сосуд D и кончающейся отверстием почти в самом низу этого последнего. Из этого отверстия газ переходит в сосуд D, а отсюда идет по трубке В в горелку. Резервуар С опускают в жидкость, заключенную между стенками термостата. Если температура этой жидкости поднимется настолько, что ртутный столбик дойдет до нижнего отверстия трубки Н и закроет его, то течение газа через это отверстие прекратится; газ будет течь только через маленькое боковое отверстие, имеющееся в трубке Н, вследствие чего пламя горелки уменьшится, и температура термостата понизится. Тогда ртуть, опустившись, снова откроет отверстие трубки Н, так что восстановится полный приток газа и пламя примет нормальные размеры. Винт S служит для того, чтобы устанавливать верхушку ртутного столбика соответственно желаемой температуре.   Применяются термостаты, в которых нагревание производится электрическим током; можно также воспользоваться током для устройства терморегулятора.   Термостаты, питаемые теплом газовой горелки или электрического тока, позволяют поддерживать любую выбранную температуру; но постоянство этой температуры — лишь приблизительное, так как температура должна измениться для того, чтобы регулирующий прибор начал действовать. Употребляются термостаты другого рода, которые допускают осуществление не всех, а только определенных температур, но зато почти с абсолютным постоянством. Эти термостаты основаны на свойстве химически чистых веществ кипеть (а также плавиться) при строго определенной температуре (если внешнее давление  имеет определенное значение). Легче всего осуществляется постоянная температура, равная 0° (при помощи ванны, наполненной мелко раздробленным, совершенно чистым тающим льдом или снегом). Весьма употребительны термостаты, представляющие собой сосуд с двойными стенками, наподобие известного сосуда для определения точки кипения воды на термометрической шкале (пространство между стенками сообщается как с внутренним пространством термостата, так и с атмосферой): такие термостаты наполняются паром той или другой кипящей жидкости (например, пар анилина под нормальным давлением дает 184,4°).   Для получения постоянных температур ниже 0° применяется следующие средства: 1) охлаждающие смеси; 2) охлаждение жидким воздухом жидкости, окружающей термостат; 3) ванны из сжиженных газов, кипящих под атмосферным или пониженным давлением.

А. Б.