玻璃上擦不掉的脏东西究竟是什么?

作者: 黄松鹏 顾松华 王振尧

来源: 中国科普博览

发布日期: 2020-03-30

本文探讨了玻璃的历史、特性及其在日常生活中的应用,特别是玻璃腐蚀的现象和原因,以及如何在玻璃加工中利用腐蚀现象。

说到玻璃,大家可能都不陌生,不管是自家窗户还是对面大楼的窗户,基本上都是用玻璃做的,这不仅仅是因为其优异的光学性能(透光),还因为它有极好的物理防护性能(挡风、防雨)。在造价和取材方面也很亲民,随处都可以找到它的身影。

玻璃一般是指透明、脆性、不透气并具有一定硬度的物料。世界上最早的玻璃是古埃及人制造的。玻璃的出现与使用已有四千多年历史。而在中国,人们在西周时期的古墓中曾发现玻璃管、玻璃珠等物品,这说明古人在西周时已经开始制造并使用玻璃。南北朝以前的人们,将用火烧成的透明物通称为“琉璃”;宋朝时则开始称之为“玻璃”;到明清时期,习惯将低温烧成的、半透明的、有玻璃光泽的物质称为“琉璃”。

如今,玻璃已经成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。玻璃能反射、折射光线,因此可以制作透镜、三棱镜或高速传输用的光纤;玻璃中若加入金属盐类,其颜色会改变,因此可以用玻璃制作色彩斑斓的艺术品,比如著名的花窗玻璃。

在大家的认知中,可能觉得生活中的玻璃是一种很稳定的物质,不容易发生腐蚀。如果仔细观察卧室的镜子或者是窗户上的玻璃,就会发现,随着使用时间延长,玻璃表面会出现白雾、白点,即便喷水擦拭后也无法除去,这些白雾、白点并不是灰尘,而是玻璃发生腐蚀后的产物,也有人用“玻璃风化”、“玻璃发霉”来形容这种腐蚀现象。

虽然玻璃腐蚀会给我们生活带来困扰,但在玻璃加工过程中,这是一种有用的加工手段。

有人可能好奇玻璃上的文字或者花纹是怎么添加上去的?方法除了直接进行雕刻,还可以利用蚀刻剂(HF,氢氟酸)来对玻璃进行刻蚀。将玻璃涂上用汽油溶解的石蜡液作为保护层,在固化的石蜡层上雕刻出所需要的文字或者图案,刻痕深度要能使玻璃露出;然后,将氢氟酸滴于文字或者图案上,控制腐蚀的时间、调整所需花纹的深浅,之后用温水洗去石蜡和氢氟酸,即可制得有花纹的玻璃。

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