Gallium – der anwenderfreundlichste Fixpunkt

Gallium – ein definierender Fixpunkt
Neben dem Wasser-Tripelpunkt ist der Gallium-Schmelzpunkt der wichtigste definierende Fixpunkt der Internationalen Temperaturskala von 1990 (ITS-90). In den Vorgängerskalen noch unbekannt, wurde der Gallium-Schmelzpunkt erst 1990, nach umfassenden Forschungsarbeiten von Henry Sostman und Mitarbeitern (YSI) [1], als ein definierender Fixpunkt in der ITS-90 aufgenommen.

 

Bedeutung für die Industrie
Eine hervorstechende Eigenschaft des Galliums ist sein niedriger Schmelzpunkt. Mit 29,7646°C liegt er in der Nähe der Umgebungs- und Körpertemperatur. Somit findet dieser Kalibrierpunkt eine große Bedeutung bei Präzisionskalibrierungen von Temperaturfühlern in einem für die Pharmazie und Medizintechnik wichtigen Temperaturbereich. Mit einer kleinsten angebbaren Messunsicherheit (K=2) von 0,07mK ist er sehr präzise und reproduzierbar darstellbar. In unserem DKD-Kalibrierlabor benutzen wir den Galliumpunkt als Nachweis für die Stabilität der kalibrierten Thermometer.

Einfach in der Handhabung
Neben der kleinen Messunsicherheiten ist die anwenderfreundliche Handhabung des Gallium-Schmelzpunktes besonders hervorzuheben.
Durch entsprechende Kalibratoren mit Zeitschaltuhren kann Morgens vor Laborstart der Gallium-Schmelzpunkt gestartet werden. Ohne weitere Maßnahmen ergreifen zu müssen, wie bspw. das Schütteln der Wasser-Tripelpunktzelle, oder das Einführen von Kühlstäben in ein Tauchrohr bei Erstarrungszellen, lässt sich der Gallium-Schmelzpunkt darstellen. Bei Raumtemperatur liegt Gallium im erstarrten Zustand vor. Beginnt man mit der Schmelze, stellt sich das Plateau sehr schnell ein. Nämlich schon dann, wenn die ersten Kristalle in der Fixpunktzelle geschmolzen sind. In großen Fixpunktzellen kann ein Plateau über einen Zeitraum von circa 12 Stunden dargestellt werden. Er steht somit den ganzen Arbeitstag zur Verfügung.

[1] Sostman, H. E.: Rev. Sci, Instrum. 48, 127 (1977)