Hoe kun je zelf thermometers kalibreren?

Een deel van onze klanten kalibreert hun thermometers die zij gebruiken bij o.a. voedsel- (HACCP) en legionallecontroles in eigen beheer op 0°C m.b.v. smeltend ijs. Geregeld krijgen wij echter telefoontjes met de opmerking dat de kalibratie bij 0°C niet lukt. Er wordt weliswaar met ijs gewerkt en toch worden 'onverklaarbare' temperatuurverschillen waargenomen. Heel gemakkelijk wordt dan geconcludeerd dat de logger of thermometer slecht is, en maar weinigen kijken kritisch naar hun eigen handelen. Wat blijkt? In de meeste gevallen klopt de uitvoering van het proces niet. Hieronder een toelichting op de oorzaken van foute conclusies bij kalibratie op 0°C en 100°C...

Kalibreren bij 0°C, een koud kunstje?

Veel stoffen zetten uit wanneer ze worden blootgesteld aan warmte, de dichtheid neemt dan af. Omgekeerd neemt de dichtheid toe als deze stof afkoelt. Wanneer een vloeistof wordt gekoeld, zinkt het koudere deel dus.

Laat nu uitgerekend water, dat u bij uw kalibratieproces gebruikt, andere eigenschappen hebben. Op zijn triple point reageert water anders dan we zouden verwachten. Het triple point van water is uitgerekend het temperatuurbereik dat we voor kalibratie van thermometers willen gebruiken.

Water bereikt zijn maximale dichtheid bij 4°C, dit is exact 0,99kg/ltr. De dichtheid van ijs is echter 0,91kg/ltr – hier ziet u meteen de reden waarom ijsbergen drijven op water. Dit feit verklaart ook meteen waarom we in een bak met water en ijs meerdere temperaturen kunnen aantreffen. Het water dat langs de wand ondanks de isolatie toch licht opwarmt zakt vervolgens naar de bodem omdat het dichter bij 4°C komt. Als u de probe dus op de bodem laat rusten, is de kans aanzienlijk dat u een hogere temperatuur dan 0°C meet.

Hier krijgen wij zelden vragen over. Waarschijnlijk denkt iedereen dat water bij 100°C kookt. 

Goed om te weten dat het kookpunt is afhankelijk van de luchtdruk. Wie thuis een barometer heeft, weet dat de luchtdruk in Nederland kan fluctueren tussen de 950 en 1050 hPa.

Water kookt bij 100°C als de lucht druk 1013 hPa, oftewel 1 atmosfeer is. Water kookt bij een luchtdruk van 1048 hPa pas bij 101 graden Celsius. Toch iets om even stil bij te staan als u zelf aan de slag gaat.

Bij een hogere druk ligt de kooktemperatuur dus hoger. De snelkookpan bijvoorbeeld, heeft een speciaal ventiel waardoor de stoom in de pan een overdruk van één tot twee atmosfeer kan hebben. Daardoor kan het water pas bij 120 of zelfs 130 graden Celsius gaan koken.