En la sesión de 1989 del Comité Internacional de Pesas y Medidas, se adoptó la Escala Internacional de Temperatura (EIT-90 o ITS-90, por sus siglas en inglés), asignando valores de temperatura a 17 estados de equilibrio de 15 sustancias puras, denominados puntos fijos, con el fin de reproducir la unidad fundamental de temperatura, el kelvin (K).
Desde 2019, la definición del kelvin (K) como unidad del Sistema Internacional para medir la temperatura se basa en la constante de Boltzmann (k), cuyo valor exacto es 1.380 649 × 10⁻²³ J/K.
Por definición en metrología, un punto fijo es una temperatura reproducible en equilibrio entre dos o más fases diferentes de una sustancia. Las celdas de puntos fijos son los instrumentos utilizados para reproducir estos fenómenos, sirviendo como referencia universal en termometría. A continuación, se presentan los 17 puntos fijos
Sustancia – Estado | Temperatura T90 (K) | Temperatura t90 (°C) | |
He | Relación entre la presión de vapor de saturación y la temperatura del 3He y del 4He
Presión de vapor del Helio |
3 a 5 | -270,15 a 268.15 |
H2 | Punto triple hidrógeno | 13,8033 | -259,3467 |
e-H2 o He | Presión de vapor del Hidrógeno en equilibrio o punto de termómetro de gas del Helio | ≈ 17,042 | ≈ -256,15 |
e-H2 o He | Presión de vapor del Hidrógeno en equilibrio o punto de termómetro de gas del Helio | ≈ 20,28 | ≈ -252,85 |
Ne | Punto triple neón | 24,5561 | -248,5939 |
O2 | Punto triple oxígeno | 54,3584 | -218,7916 |
Ar | Punto triple del argón | 83,8058 | -189,3442 |
Hg | Punto triple del mercurio | 234,3156 | -38,8344 |
H2O | Punto triple del agua | 273,16 | 0,01 |
Ga | Punto de fusión del galio | 302,9146 | 29,7646 |
In | Punto de solidificación del indio | 429,7485 | 156,5985 |
Sn | Punto de solidificación del estaño | 505,078 | 231,928 |
Zn | Punto de solidificación del zinc | 692,677 | 419,527 |
Al | Punto de solidificación del aluminio | 933,473 | 660,323 |
Ag | Punto de solidificación de la plata | 1234,93 | 961,78 |
Au | Punto de solidificación del oro | 1337,33 | 1064,18 |
Cu | Punto de solidificación del cobre | 1357,77 | 1084,62 |
Entendiendo que:
- Punto triple: pueden coexistir en equilibrio los estados sólido, líquido y gaseoso en una condición de temperatura y presión específica, por ejemplo el punto triple del agua como referencia universal de 273,16 K (0,01 °C) a 611,657 pascales.
- Punto de fusión: Temperatura a la que una sustancia sólida comienza a fundirse y cambiar a estado líquido. Por ejemplo, el punto de fusión del galio es 302,9146 K (29,7646 °C).
- Punto de solidificación: Temperatura a la que una sustancia pasa de líquido a sólido. Por ejemplo, el punto de solidificación de la plata es 1234,93 K (961,78 °C).
La reproducción de puntos fijos de temperatura hace posible que se pueda tener referencia universal de los mismos para la calibración de instrumentos de medición. Por lo general, la celda más utilizada es la de punto triple del agua.
Puesto que en el CENAM se cuentan con algunas de las celdas de punto fijo prescritas en el documento de la EIT-90 y estás han sido comparadas con patrones internacionales, la Escala de Temperatura del CENAM es no solamente el Patrón Nacional, sino un patrón primario, por lo que constituye el origen de la trazabilidad del país.
Por lo cual como laboratorio de calibración de Temperatura de CIDESI el contar con una celda de punto triple del agua es una referencia tanto para las ecuaciones de interpolación para la conversión a temperatura como importante para el aseguramiento metrológico de los Patrones de Referencia y trabajo (Termómetros de Resistencia de Platino) que son calibrados por CENAM y esto conlleva poder ofrecer con certeza los resultados en las calibraciones de instrumentos utilizados en procesos industriales y en aplicaciones científicas.
Fuente:
[1] BIPM, CCT-WG-TEMP, Guide to the Realization of the ITS-90. 1. Introduction, Bureau International des Poids et Mesures, 2018. [Online]. Available: https://www.bipm.org/documents/20126/43669345/Guide_ITS-90_1_Introduction_2018.pdf