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在大家的認(rèn)知中,可能覺得生活中的玻璃是一種很穩(wěn)定的物質(zhì),不容易發(fā)生腐蝕。如果仔細(xì)觀察臥室的鏡子或者是窗戶上的玻璃,就會(huì)發(fā)現(xiàn),隨著使用時(shí)間延長,玻璃表面會(huì)出現(xiàn)白霧、白點(diǎn),即便噴水擦拭后也無法除去,這些白霧、白點(diǎn)并不是灰塵,而是玻璃發(fā)生腐蝕后的產(chǎn)物,也有人用“玻璃風(fēng)化”、“玻璃發(fā)霉”來形容這種腐蝕現(xiàn)象。
在春夏之交,氣溫和濕度逐漸升高,會(huì)使玻璃腐蝕的幾率大大增加。對于單純承受大氣物質(zhì)侵蝕的建筑物窗戶玻璃來說,其腐蝕可以分為四個(gè)階段:
(1)空氣中的水、二氧化碳和灰塵等物質(zhì)會(huì)吸附在玻璃表面形成沉積物,但這種表面沉積物很容易用水清洗。
(2)如果玻璃一直處于較高濕度的條件下(60%以上),表面的沉積物會(huì)變厚(約1微米),水或者潮氣會(huì)向玻璃內(nèi)擴(kuò)散,玻璃組分水解后會(huì)使表面變色,仍然可以用水清洗干凈。
(3)玻璃表面形成沉積膜后,如果繼續(xù)處于較高濕度的大氣環(huán)境下,某些成分(堿金屬和堿土金屬)會(huì)在玻璃表面大量富集和浸析,表面的可溶性硅酸鹽被破壞,此時(shí),局部位置會(huì)存在硅含量較高的物質(zhì),看起來像是水漬殘留,腐蝕輕微的部分用食醋就可以清洗,腐蝕嚴(yán)重的甚至得用前面提到的氫氟酸才能有效的清洗。
(4)zui后階段,玻璃表面將變得十分粗糙,局部會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。這是因?yàn)椴Aе械拟c離子從基體中遷出,與空氣反應(yīng)生成白色的堿性物質(zhì),這便是玻璃上的白霧、白點(diǎn),即使用氫氟酸也無法達(dá)到有效清洗。
玻璃在大氣中的腐蝕過程
可能大家對玻璃表面粗糙不太理解,舉個(gè)生活中例子:鏡子用得越久,會(huì)感覺它越來越模糊,這就是由于表面受到了腐蝕,變得較為粗糙,入射的光線部分發(fā)生了漫反射。從玻璃腐蝕的第一階段來考慮,每周用水輕輕擦拭,保持鏡子清晰干凈,其使用壽命可以延長。
除了白霧、白點(diǎn),玻璃腐蝕還會(huì)出現(xiàn)彩虹斑,它的成因比較復(fù)雜,具體可以分為兩種:(1)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,也被稱為應(yīng)力斑。由于玻璃內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻而使得入射光產(chǎn)生干涉的現(xiàn)象,目前尚無方法避免。(2)使用過程中產(chǎn)生的,受到空氣中的水汽或者其他化學(xué)產(chǎn)品的侵蝕。
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