玻璃的“天敌”
在玻璃厂,我们会看见工人用玻璃刀切割玻璃,因为刀尖上嵌了金刚石(硬度比较大),所以轻轻一划,玻璃就断了。我们还会发现有些玻璃或玻璃器皿上有很多花纹,这也是用玻璃刀雕刻的吗?
有一学校组织参观玻璃厂,由于第一次来,同学们都觉得好玩,向厂里的工人问东问西。
这时,一位同学看见一堆玻璃,上面有美丽的花纹和图案,这位同学随口问道:“这是用玻璃刀刻的吗?”
带他们参观的工人笑着说:“当然不是,玻璃刀在玻璃上一划就能把玻璃划断,根本无法刻出图案,这是用一种叫氢氟酸的物质刻的。”
原来,氢氟酸的腐蚀性较强,能轻而易举地“吃”掉玻璃,是玻璃的“天敌”。
于是,人们利用氢氟酸这一些特性,在玻璃上刻花纹图案。具体操作过程是先在玻璃上均匀地涂好一层致密的石蜡,然后用工具在石蜡上写字、作画、标刻度,使要雕刻的部分露出玻璃,再用适量的氢氟酸涂在上面,让它把玻璃“啃”去一层。氢氟酸涂得多,玻璃就“啃”得深,涂得少,就“啃”得浅,这样,玻璃器皿上就出现人们想要的花纹和图案了。
【知识点睛】
玻璃的主要成分是二氧化硅(SiO↓2),它能与氢氟酸(HF)发生化学反应,化学反应方程式如下:
SiO↓2+4HF=SiF↓4+2H↓2O
氢氟酸能腐蚀玻璃,所以,盛放氢氟酸溶液就不能用玻璃制品的器皿。
【相关链接】
氢氟酸是氟化氢的水溶液,其沸点为19.5℃,在室温下为液态,为无色略带刺激性气味的无机酸,无水的或低浓度的氢氟酸为强酸,然而低浓度的氢氟酸其解离常数约为盐酸的千分之一,为弱酸。
氢氟酸中的氢离子对人体组织有脱水和腐蚀作用,而氟是最活泼的非金属元素之一,与氢离子结合较牢。皮肤与氢氟酸接触后,非离子状态的HF不断解离而渗透到深层组织,溶解细胞膜,造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死。氟离子与组织中的钙和镁离子结合形成难溶性盐。钙离子的减少使细胞膜对钾离子的通透性增加,钾离子从细胞内到细胞外,导致神经细胞的去极化而引起剧痛。