玻璃器皿上的花纹是如何形成的？

狗年春节期间，四川省的成都博物馆隆重举行“阿富汗珍宝展”。开展仅四天，便吸引逾五万人现场参观。此展览对东西方文化交流，一带一路发展都有促进作用。此次展品之中，有大量来自阿富汗贝格拉姆考古遗址的玻璃器皿。作为罗马帝国的典型产品，这些玻璃器皿上的花纹非常漂亮，充分显示了当时玻璃制造的杰出工艺。此外，仿玉、翡翠、珊瑚等制成的瓶、碗、鼻烟壶等玻璃器皿，不但颜色逼真，具有独特风格和韵味，其表面的花纹往往让人眼前一亮。

那么，这些玻璃器皿表面的花纹是如何制作出来的呢？

阿富汗珍宝展中的彩绘玻璃制品。(网络图)

玻璃性质稳定，不怕盐酸、硫酸、硝酸和王水的侵蚀，还经得起强碱的腐蚀。同时，玻璃本身较硬 ，一般要用金刚石或其它合金才能切割。很显然，要在玻璃上刻花纹绝非易事。

“一物降一物”。当玻璃碰上氢氟酸时，就会被腐蚀。因为氟是最活泼的元素，几乎能与所有元素发生化学反应。氟和氢结合生成氟化氢，氟化氢溶于水成为氢氟酸。氢氟酸（HF）是卤族元素形成的无氧酸，具有非常强的腐蚀性，遇到玻璃就会发生化学反应。

氢氟酸如何与玻璃器皿发生化学反应呢？

原来，玻璃器皿多用钠钙硅酸盐玻璃做成，其主要成分是二氧化硅。二氧化硅是无色透明或白色粉末，熔沸点都很高，坚硬难熔，不溶于水，天然的二氧化硅俗称硅石，是构成岩石的成分之一。二氧化硅遇到氢氟酸，会生成能挥发的四氟化硅气体和水。于是玻璃就被腐蚀为毛玻璃。

二者反应的化学式为：SiO2 + 4HF == SiF4 + 2H2O

表面蚀刻漂亮的家居玻璃。（来源于视觉中国）

氢氟酸是蚀刻玻璃的“巧匠”。利用它的这种特性，可在玻璃工艺品上刻出各种美丽的图案。具体方法是先将玻璃器皿放进熔化了的石蜡中浸一下，然后用刀子划破蜡层刻成花纹，再涂上氢氟酸，或者放进氟化氢气体中，进行腐蚀。当洗去残余的氢氟酸，刮掉石蜡后，玻璃器皿上就留下了美丽的花纹。在量筒、滴定管等玻璃化学仪器内表面进行刻度或加字，也是采用这种方法。

实验室玻璃器皿。(网络图)

在工业上，目前普遍使用酸抛光来让玻璃表面形成不同的效果，酸抛光即涂氢氟酸前，把玻璃器皿放在不同的酸里进行浸泡，使其更好地发挥作用。

作为题外话的是，正因为氢氟酸会腐蚀玻璃，所以千万不要把氢氟酸存放在玻璃容器中。

【参考资料】

1、 学科网之《雕刻巧匠——氢氟酸》；

2、 论文《艺术浮雕玻璃》，侯伯文；

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。