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    用氫氟酸雕刻玻璃花紋

    文章來源:admin 更新時間:2016-11-17

      玻璃美妙的特性是透明、不銹、不爛。這些優點是其他材料,如各種金屬、磚石及木材等所望塵莫及的。從埃及古墓中發掘出來的玻璃項珠,在地下整整埋了四五千年,至今仍然像當年制成的那樣閃耀著美麗的光澤。
      由于玻璃具有透明的特性,它被廣泛用來作窗玻璃、光學儀器玻璃等等。人們進行化學上的各種實驗,總希望能直接看到容器內所進行著的化學反應,這只有玻璃才能勝任。
      玻璃不僅透明,而且能耐各種化學試劑的腐蝕。一般的金屬碰到酸就要發生化學反應,連最穩定的"金屬之王"的金子,在遇到由鹽酸和硝酸混和成的"王水"時,也被馴服而溶解了。唯獨玻璃不怕鹽酸、硫酸、硝酸甚至王水的侵蝕。只有苛性堿才能略微腐蝕玻璃的一層表皮?!練溲趸c腐蝕玻璃只是在玻璃表面形成一薄層水玻璃粘液,短時間內對氫氧化鈉溶液的濃度和純度沒有太大影響,所以可以用玻璃瓶盛裝氫氧化鈉溶液。但當向外傾倒一些氫氧化鈉溶液后,瓶口不可避免會沾有氫氧化鈉溶液,因玻璃塞中的二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉,具有粘合性,瓶口和瓶塞粘合在一起,使試劑瓶在下次使用時不能打開,方程式是SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,所以盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞,要用橡皮塞?!恳虼瞬AС闪嘶瘜W家的寵兒,至今玻璃儀器仍是化學實驗室中應用最多的工具。
      玻璃雖然一經敲擊就會碎裂,但它所能承受的壓力卻遠遠超過生鐵。有人作過這樣的試驗:在同樣大小的生鐵塊與玻璃塊上加壓重物。當重量達到一百斤時,生鐵塊就被壓壞了,而玻璃塊依然無損。一直加壓到一百八十斤以上,玻璃塊才破裂。玻璃是那樣的堅硬,以至用普通鋼材做的刀、剪、錐、鋸都不能動它分毫,只有用高級合金鋼做的刀和金剛砂輪才能在玻璃上刻劃出痕跡來。
      可是,正像俗話說的那樣,"鹵水點豆腐,一物降一物"。有一種化學物質——氫氟酸(HF)卻能降服梆硬的玻璃,在玻璃上"雕刻"出各種痕跡和花紋來。氫氟酸為什么有那么大的本領呢?原來,氟是最活潑的非金屬元素,它的腐蝕性極強,幾乎能和所有的元素發生化學反應。氟和氫結合生成氟化氫(HF);氟化氫溶于水就得到氫氟酸【溫馨提示:氫氟酸具有強烈的腐蝕性,使用時要注意安全】。氫氟酸遇到玻璃會發生化學反應:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
      即玻璃中的二氧化硅(SiO2)成分同氫氟酸發生反應,生成了能揮發的四氟化硅氣體和水。于是玻璃被腐蝕,成為毛玻璃。
      這樣,人們要在量筒、滴定管等玻璃化學儀器上進行刻度時,只要先將量筒等放在熔化了的石蠟中浸一下,用刀刮去刻度位置上的蠟,再涂上氫氟酸(或放在氰化氫氣體中)進行腐蝕。由于氫氟酸不會與石蠟發生化學反應,被腐蝕的只是玻璃上刮去石蠟的地方,因此待洗去多余的氫氟酸和石蠟后,量筒等儀器上面便會顯出蝕成的刻度線來。
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