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玻璃器皿上的花纹是如何形成的?

科普小知识2022-07-29 11:26:16
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在狗年春节期间,四川省成都博物馆举办了盛大的“阿富汗宝藏展”。仅仅四天后,它就吸引了超过50,000人访问该网站。这个展览将促进东西方文化交流和一带一路的发展。展品中有大量来自阿富汗巴格拉姆考古遗址的玻璃器皿。作为罗马帝国的典型产品,这些玻璃器皿上的装饰图案非常漂亮,充分展示了当时玻璃制造的杰出技术。此外,瓶、碗、鼻烟壶等仿玉、翡翠、珊瑚制成的玻璃器皿不仅色彩逼真,而且风格独特,别具风味。它们表面的图案经常让人眼前一亮。

那么,这些玻璃器皿表面的图案是如何制作的呢?

玻璃器皿上的花纹是如何形成的?

阿富汗珍宝博览会上的彩绘玻璃产品。(网络图)

玻璃性质稳定,不怕盐酸、硫酸、硝酸和王水的腐蚀,还能承受强碱的腐蚀。同时,玻璃本身相对较硬,通常用钻石或其他合金来切割。显然,在玻璃上雕刻图案并不容易。

“一件事减少了另一件事”。当玻璃遇到氢氟酸时,它会被腐蚀。因为氟是最活跃的元素,它几乎能与所有元素反应。氟化物和氢结合形成氟化氢,氟化氢溶解在水中形成氢氟酸。氢氟酸是由卤素元素形成的无氧酸。它腐蚀性很强,会与玻璃发生反应。

氢氟酸如何与玻璃器皿反应?

最初,玻璃器皿主要由钠钙硅酸盐玻璃制成,其主要成分是二氧化硅。二氧化硅是无色、透明或白色粉末,熔点高,坚硬、难熔且不溶于水。天然硅石通常被称为硅石,是岩石的成分之一。当二氧化硅遇到氢氟酸时,会产生挥发性四氟化硅气体和水。然后玻璃被腐蚀成磨砂玻璃。

这两个反应的化学式是:二氧化硅+4HF ==四氟化硅+2H2O

玻璃器皿上的花纹是如何形成的?

表面蚀刻着美丽的家庭玻璃。(来自视觉中国)

氢氟酸是蚀刻玻璃的“熟练工匠”。有了这个特点,各种美丽的图案可以雕刻在玻璃工艺品上。具体的方法是将玻璃器皿浸入熔化的石蜡中,然后用刀切开蜡层雕刻出图案,然后涂上氢氟酸,或放入氟化氢气体中腐蚀。当残留的氢氟酸被冲走,石蜡被刮掉时,玻璃器皿上会留下美丽的图案。这种方法也用于在玻璃化学仪器(如量筒和滴定管)的内表面缩放或添加字符。

玻璃器皿上的花纹是如何形成的?

实验室玻璃器皿。(网络图)

在工业中,酸抛光通常用于在玻璃表面形成不同的效果。在用氢氟酸进行酸抛光之前,玻璃器皿被浸泡在不同的酸中以更好地发挥其作用。

作为题外话,仅仅因为氢氟酸会腐蚀玻璃,不要将氢氟酸储存在玻璃容器中。

[参考]

1、“雕刻工匠-氢氟酸”的学科网络;

2.纸“艺术浮雕玻璃”,侯博文;

3.论文“玻璃艺术对现代设计的启示”。

4.论文“玻璃蚀刻配方方案”,https://wenku.baidu.com/view/b1fa79c158f5f61fb7366612.html.