Possibilities for realization of the sublimation temperature point (–78.464 °C) of carbon dioxide at standard atmospheric pressure are investigated. A simple methodology is demonstrated, and experimental results consistent with those obtained by other authors who used much more sophisticated methods are presented.

Keywords: sublimation point, triple point, reference point, carbon dioxide, International Temperature Scale ITS-90
PACS: 06.20.fb

ANGLIES DVIDEGINIO SUBLIMAVIMOSI TAŠKO TEMPERATŪROS ATKŪRIMAS
K. Mikalauskas, E. Urba, P. Miškūnas, D. Smirnov, A. Burokas, R. Miškinis
Fizinių ir technologijos mokslų centro Metrologijos skyrius, Vilnius, Lietuva

Tikslių temperatūros verčių atkūrimas žemoje temperatūroje tebėra keblus, kadangi dabar naudojama tarptautinė temperatūros skalė ITS-90 šiame ruože turi nedaug pamatinių taškų. Tarp vandens trigubo taško (0,01 °C) ir argono trigubo taško (–189,34 °C) tėra vienintelis pirminis pamatinis taškas – tai gyvsidabrio trigubas taškas (–38,83 °C). Abu pastarieji pamatiniai taškai sunkiai atkuriami. Anglies dvideginio (CO₂) sublimavimosi sąlygos buvo tyrinėtos dar iki ITS-90 įvedimo. CO₂ sublimavimosi temperatūros priklausomybė nuo slėgio kitų autorių buvo išmatuota ir siaurame, ir plačiame slėgio ir temperatūros ruože. Iš šių duomenų gauta  CO₂ sublimavimosi esant įprastiniam atmosferos slėgiui p = 101325 Pa temperatūra (–78,464 °C), įtraukta į ITS-90 aprašymą kaip antrinis pamatinis taškas. Tačiau šiems itin aukšto lygio darbams teko sukurti labai sudėtingą įrangą ir panaudoti brangias medžiagas. Pakartoti tokius eksperimentus kitose laboratorijose būtų sunkiai įmanoma. Štai kodėl CO₂ sublimavimosi taškas termometrijoje kol kas plačiau nenaudojamas. CO₂ sublimavimosi taško atkūrimas laboratorijoje prieinamomis priemonėmis būtų svarbus pasiekimas, ypač žinant šios medžiagos pigumą ir tai, kad aukščiausias jos grynumas nėra būtinas: būdamos sunkios, CO₂ dujos išstumia iš ertmės kitas – lengvesnes. Šiame darbe CO₂ sublimavimosi temperatūra atkuriama paprastai, kiekvienoje laboratorijoje prieinamu būdu. Gauti duomenys – priklausomybė T(p) ir iš jos apskaičiuota molinė CO₂ sublimavimosi šiluma – lyginami su rezultatais, anksčiau gautais itin sudėtingai. Atkurtos temperatūros vertės esant atmosferiniam arba aukštesniam slėgiui skiriasi nuo anksčiau gautųjų ne daugiau kaip ±2 mK.

References / Nuorodos

[1] H. Preston-Thomas, The international temperature scale of 1990 (ITS-90), Metrologia 27(1), 3–10 (1990),
http://dx.doi.org/10.1088/0026-1394/27/1/002
[2] H. Preston-Thomas, P. Bloembergen, and T.J. Quinn, Supplementary Information for the ITS-90 (Bureau International des Poids et