“雕花”能手

“雕花”能手玻璃最美妙的特性是透明，不生銹、抗腐蝕，這些優(yōu)點懸其他材料，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)掘出來的玻璃項珠，在地下埋了四千多年，至今仍然象當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），它十分堅硬，此外，它具有透明的特性，它被廣泛用作窗玻璃、光學儀器玻璃，以及各種化學和生活容器。人們在化學上的各種實驗，總希望能直接看到容器內的化學反應，這只有玻璃才能勝任，因為它透明，而且還能抗各種化學物質的腐蝕。一般的金屬遇到酸就要發(fā)生化學反應，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，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。因此玻璃成了化學家的寵兒，甚至成了化學家的代稱“玻璃試管專家”。玻璃雖易碎，但卻很硬，它受承受的壓力遠遠超過了生鐵。有人做過這樣的實驗；在同樣大小的生鐵塊和玻璃塊上加壓重物。當重量達到一百斤時，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，玻璃塊才破碎。面對這樣堅硬的脾氣，如果我們用普通鋼材做的刀、剪、錐、鋸都不能動他分毫時，只有用高級合金鋼做的刀和金鋼砂輪才能在玻璃上刻劃出痕跡來。可是玻璃這樣堅硬，我們怎樣才能方便地在上面加工出各種美麗的花紋呢？我們不用著急，正如俗話說的那樣，“鹵水點豆腐，一物降一物”。有一種酸氫氟酸，這種化學物質卻能輕易地降服堅硬的玻璃，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“雕花”能手。氫氟酸為什么具有這么巨大的本領呢？原來，氟是最活潑的非金屬元素。氟和氫能輕易地結合，生成氫氟酸。氟幾乎能和所有的元素發(fā)生反應，氫氟酸繼承了它的秉性，也具有了很強的腐蝕性，能和大多數(shù)金屬、非金屬發(fā)生反應。當氫氟酸遇到玻璃時就會和玻璃的化學成分發(fā)生化學反應：SiO2+4HFSiF4+2H2O玻璃中的主要成分二氧化硅與氫氟酸發(fā)生反應，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綴了人們的生活。如果人們要制造量筒，量杯上的刻度時，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）進行腐蝕。由于氫氟酸為會現(xiàn)石蠟發(fā)生化學反應，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，量筒等儀器上便會顯出蝕成的刻度線來，于是量筒便制好了。我們前面還知道了在煉鐵時還要用到氟化氫氣體與鐵礦石外的脈石（主要成分為二氧化硅）反應：SiO2+4HFSiF4+2H2O這個反應促進了煉鐵的順利進行。由于氫氟酸會腐蝕玻璃，因此氫氟酸不能儲放在玻璃瓶內，而要放在聚乙烯塑料中，我們在做實驗時，可將它放在銅制的器皿中。因為銅制的器