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工业级40%氢氟酸在玻璃上的应用
- 2021-07-24-

  玻璃是一种相对透明的固体材料。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。较广的用作窗玻璃、光学仪器玻璃以及各种化工容器和生活容器。玻璃不怕盐酸、硫酸、硝酸甚至王水的侵蚀。只有烧碱能轻微腐蚀一层玻璃皮。因此,如果人们想在玻璃上雕刻图案,就需要依靠一种能“咀嚼”玻璃的化学物质。

  这种能“咀嚼”玻璃的化学物质是工业级40%氢氟酸,氢氟酸是人们蚀刻玻璃的好帮手。在玻璃制品表面,先均匀地涂上一层致密的石蜡,然后用工具在蜡层上小心地雕刻图案或鳞片,露出待雕刻的玻璃。然后在无蜡层的表面涂适量氢氟酸。当氢氟酸遇到裸玻璃时,它会“咀嚼”一层玻璃。然后通过去除石蜡,可以在玻璃器皿上雕刻出各种图案。

  制作雕花玻璃的化学原理是:由于Si-F键的键能大于Si-O键的键能,氢氟酸中的F和玻璃中的Si可以形成性能更稳定的Si-F键,迫使SiO2中的Si-O键断裂,产生具有挥发性的四氟化硅气体(SiF4)并放热。反应可以在室温下进行。化学反应方程式为:SiO2+4HF=SiF4(气体)+2H2O。

  工业级40%氢氟酸的特点是腐蚀性比较强。它能与大多数金属和非金属反应。此外,氢氟酸对硅化合物也有很强的腐蚀性。将氟化氢气体溶解在水中得到的氢氟酸溶液可用于雕刻玻璃,因为氢氟酸能与玻璃的主要成分二氧化硅发生反应,而其他强酸则不能。质量浓度为1.5%的氢氟酸溶液能腐蚀玻璃,达到雕刻的目的。

  工业级40%氢氟酸在工业中应用比较广,主要用于生产碳氟工业产品,如冰箱和空调中使用的制冷氟利昂。氢氟酸能溶解氧化物,在铝和铀的提纯中起着重要作用。氢氟酸还可用于清洗铸件上的残余砂、控制发酵、电解抛光和清洗腐蚀的半导体硅片。在工业炼油厂中,氢氟酸是一种催化剂,可用于催化异丁烷和丁烷的烷基化反应。氢氟酸也可以用来去除不锈钢表面的含氧杂质,表现在“酸浸”过程中。