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工業級40%氫氟酸在玻璃上的應用
- 2021-07-24-

  玻璃是一種相對透明的固體材料。它的主要成分是石英,即二氧化硅。玻璃中奇妙的特性是透明。較廣的用作窗玻璃、光學儀器玻璃以及各種化工容器和生活容器。玻璃不怕鹽酸、硫酸、硝酸甚至王水的侵蝕。只有燒堿能輕微腐蝕一層玻璃皮。因此,如果人們想在玻璃上雕刻圖案,就需要依靠一種能“咀嚼”玻璃的化學物質。

  這種能“咀嚼”玻璃的化學物質是工業級40%氫氟酸,氫氟酸是人們蝕刻玻璃的好幫手。在玻璃制品表面,先均勻地涂上一層致密的石蠟,然后用工具在蠟層上小心地雕刻圖案或鱗片,露出待雕刻的玻璃。然后在無蠟層的表面涂適量氫氟酸。當氫氟酸遇到裸玻璃時,它會“咀嚼”一層玻璃。然后通過去除石蠟,可以在玻璃器皿上雕刻出各種圖案。

  制作雕花玻璃的化學原理是:由于Si-F鍵的鍵能大于Si-O鍵的鍵能,氫氟酸中的F和玻璃中的Si可以形成性能更穩定的Si-F鍵,迫使SiO2中的Si-O鍵斷裂,產生具有揮發性的四氟化硅氣體(SiF4)并放熱。反應可以在室溫下進行。化學反應方程式為:SiO2+4HF=SiF4(氣體)+2H2O。

  工業級40%氫氟酸的特點是腐蝕性比較強。它能與大多數金屬和非金屬反應。此外,氫氟酸對硅化合物也有很強的腐蝕性。將氟化氫氣體溶解在水中得到的氫氟酸溶液可用于雕刻玻璃,因為氫氟酸能與玻璃的主要成分二氧化硅發生反應,而其他強酸則不能。質量濃度為1.5%的氫氟酸溶液能腐蝕玻璃,達到雕刻的目的。

  工業級40%氫氟酸在工業中應用比較廣,主要用于生產碳氟工業產品,如冰箱和空調中使用的制冷氟利昂。氫氟酸能溶解氧化物,在鋁和鈾的提純中起著重要作用。氫氟酸還可用于清洗鑄件上的殘余砂、控制發酵、電解拋光和清洗腐蝕的半導體硅片。在工業煉油廠中,氫氟酸是一種催化劑,可用于催化異丁烷和丁烷的烷基化反應。氫氟酸也可以用來去除不銹鋼表面的含氧雜質,表現在“酸浸”過程中。


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