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)樗该鳎疫能抗各種化學(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“玻璃試管專家”。
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(wú)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)他分毫?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(lái)。
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?
我們不用著急,正如俗話說(shuō)的那樣,“鹵水點(diǎn)豆腐,一物降一物”。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)“雕花”能手。氫氟酸為什么具有這么巨大的本領(lǐng)呢?
原來(lái),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+4HFSiF4+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(lái),于是量筒便制好了。
我們前面還知道了在煉鐵時(shí)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(yīng):
SiO2+4HFSiF4+2H2O
這個(gè)反應(yīng)促進(jìn)了煉鐵的順利進(jìn)行。
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。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuzhong/868086.html
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