“玻雕”能手氫氟酸

玻璃最美妙的特性是透明，不生銹、抗腐蝕，這些優(yōu)點(diǎn)懸其他材料，如各種優(yōu)良的金屬、磚石及木材等望塵莫及的。從埃及古墓中發(fā)掘出來的玻璃項(xiàng)珠，在地下埋了四千多年，至今仍然象當(dāng)年制成的那樣閃耀著美麗的光澤。

玻璃的主要成分是石英石即二氧化硅（SiO₂），它十分堅(jiān)硬，此外，它具有透明的特性，它被廣泛用作窗玻璃、光學(xué)儀器玻璃，以及各種化學(xué)和生活容器。人們?cè)诨瘜W(xué)上的各種實(shí)驗(yàn)，總希望能直接看到容器內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，這只有玻璃才能勝任，因?yàn)樗该?，而且還能抗各種化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。一般的金屬遇到酸就要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，連最穩(wěn)定的“金屬之王”的金子，在遇到由硝酸和鹽酸混合成的“王水”時(shí)，也被馴服而溶解了。唯獨(dú)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。因此玻璃成了化學(xué)家的寵兒，甚至成了化學(xué)家的代稱。

玻璃雖易碎，但卻很硬，它受承受的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了生鐵。有人做過這樣的實(shí)驗(yàn)；在同樣大小的生鐵塊和玻璃塊上加壓重物。當(dāng)重量達(dá)到一百斤時(shí)，生鐵塊就被壓碎了，而玻璃卻安然無恙。一直加壓到一百八十斤以上時(shí)，玻璃塊才破碎。面對(duì)這樣堅(jiān)硬的脾氣，如果我們用普通鋼材做的刀、剪、錐、鋸都不能動(dòng)它分毫?xí)r，只有用高級(jí)合金鋼做的刀和金鋼砂輪才能在玻璃上刻劃出痕跡來。

可是玻璃這樣堅(jiān)硬，我們?cè)鯓硬拍芊奖愕卦谏厦婕庸こ龈鞣N美麗的花紋呢？有一種酸——氫氟酸，這種化學(xué)物質(zhì)卻能輕易地降服堅(jiān)硬的玻璃，而能在玻璃上“雕刻”出美麗的花紋、人物等各種圖案，真可謂一個(gè)“玻璃雕花”能手。氫氟酸為什么具有這么巨大的本領(lǐng)呢？

原來，氟是最活潑的非金屬元素。氟和氫能輕易地結(jié)合，生成氫氟酸。氟幾乎能和所有的元素發(fā)生反應(yīng)，氫氟酸繼承了它的秉性，也具有了很強(qiáng)的腐蝕性，能和大多數(shù)金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng)。

當(dāng)氫氟酸遇到玻璃時(shí)就會(huì)和玻璃的化學(xué)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：

SiO₂+₄HF--SiF₄+2H₂O

玻璃中的主要成分二氧化硅與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)，生成了能揮發(fā)的四氟化硅氣體和水，于是玻璃被腐蝕，成為毛玻璃，這也就是雕花的秘密。美麗的玻璃花就成了一門工藝點(diǎn)綴了人們的生活。

如果人們要制造量筒，量杯上的刻度時(shí)，只要先將量筒放在溶化了的石蠟中浸一下，再用力刮去刻度位置上的蠟，再涂上氫氟酸（或放在氟化氫氣體中）進(jìn)行腐蝕。由于氫氟酸為會(huì)現(xiàn)石蠟發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被腐蝕的只是量筒上刻去石蠟的地方，因此等脫去多余的氫氟酸和石蠟后，量筒等儀器上便會(huì)顯出蝕成的刻度線來，于是量筒便制好了。

      由于氫氟酸會(huì)腐蝕玻璃，因此氫氟酸不能儲(chǔ)放在玻璃瓶?jī)?nèi)，而要放在聚乙烯塑料中，我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，可將它放在銅制的器皿中。因?yàn)殂~制的器皿經(jīng)氫氟酸腐蝕后會(huì)在表面生成一層氟化鉛PbF₂，保護(hù)鉛不再被腐蝕。我們要注意，氫氟酸有毒，實(shí)驗(yàn)一定要有通風(fēng)的條件。