【門窗幕墻網】說到玻璃，大家可能都不陌生，不管是自家窗戶還是對面大樓的窗戶，基本上都是用玻璃做的，這不僅僅是因為其優異的光學性能(透光)，還因為它有極好的物理防護性能(擋風、防雨)。在造價和取材方面也很親民，隨處都可以找到它的身影。
玻璃的前世今生
玻璃一般是指透明、脆性、不透氣并具有一定硬度的物料。
世界上最早的玻璃是古埃及人制造的[1]。玻璃的出現與使用已有四千多年歷史。而在中國，人們在西周時期的古墓中曾發現玻璃管、玻璃珠等物品，這說明古人在西周時已經開始制造并使用玻璃。南北朝以前的人們，將用火燒成的透明物通稱為“琉璃”；宋朝時則開始稱之為“玻璃”；到明清時期，習慣將低溫燒成的、半透明的、有玻璃光澤的物質稱為“琉璃”。
中國古典作品中亦有提及“玻璃”一詞。比如南宋詩人楊萬里(1127年-1206年)的《稚子弄冰》一詩中：
稚子金盆脫曉冰，彩絲穿取當銀錚。
敲成玉磬穿林響，忽作玻璃碎地聲。
其實，按照現在的標準來說，很多當時所說的“琉璃”并不指現代所說的“玻璃”[2]。
如今，玻璃已經成為日常生活、生產和科學技術領域的重要材料。玻璃能反射、折射光線，因此可以制作透鏡、三棱鏡或高速傳輸用的光纖；玻璃中若加入金屬鹽類，其顏色會改變，因此可以用玻璃制作色彩斑斕的藝術品，比如著名的花窗玻璃。
最常見的玻璃是鈉鈣玻璃，主要成分是二氧化硅（SiO2）、氧化鈉（Na2O）、氧化鈣（CaO）以及其他添加物。玻璃在日常環境中呈現化學惰性，一般不溶于酸（例外：氫氟酸（HF）與玻璃反應生成SiF4，會導致玻璃的腐蝕）；但溶于強堿，例如氫氧化鈉(NaOH)[2]。
常見的玻璃腐蝕現象
在大家的認知中，可能覺得生活中的玻璃是一種很穩定的物質，不容易發生腐蝕。如果仔細觀察臥室的鏡子或者是窗戶上的玻璃，就會發現，隨著使用時間延長，玻璃表面會出現白霧、白點，即便噴水擦拭后也無法除去，這些白霧、白點并不是灰塵，而是玻璃發生腐蝕后的產物，也有人用“玻璃風化”、“玻璃發霉”來形容這種腐蝕現象。
在春夏之交，氣溫和濕度逐漸升高，會使玻璃腐蝕的幾率大大增加。對于單純承受大氣物質侵蝕的建筑物窗戶玻璃來說，其腐蝕可以分為四個階段[5]：
（1）空氣中的水、二氧化碳和灰塵等物質會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），表面的沉積物會變厚（約1μm），水或者潮氣會向玻璃內擴散，玻璃組分水解后會使表面變色，仍然可以用水清洗干凈。
（3）玻璃表面形成沉積膜后，如果繼續處于較高濕度的大氣環境下，某些成分（堿金屬和堿土金屬）會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，局部位置會存在硅含量較高的物質，看起來像是水漬殘留，腐蝕輕微的部分用食醋就可以清洗，腐蝕嚴重的甚至得用前面提到的氫氟酸才能有效的清洗。
（4）最后階段，玻璃表面將變得十分粗糙，局部會發生嚴重的腐蝕。這是因為玻璃中的鈉離子從基體中遷出，與空氣反應生成白色的堿性物質，這便是玻璃上的白霧、白點，即使用氫氟酸也無法達到有效清洗。
可能大家對玻璃表面粗糙不太理解，舉個生活中例子：鏡子用得越久，會感覺它越來越模糊，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，玻璃腐蝕還會出現彩虹斑，它的成因比較復雜，具體可以分為兩種：（1）生產過程中產生的，也被稱為應力斑。由于玻璃內部應力分布不均勻而使得入射光產生干涉的現象，目前尚無方法避免。（2）使用過程中產生的，受到空氣中的水汽或者其他化學產品的侵蝕[6]。
玻璃腐蝕，有弊也有利
雖然玻璃腐蝕會給我們生活帶來困擾，但在玻璃加工過程中，這是一種有用的加工手段。有人可能好奇玻璃上的文字或者花紋是怎么添加上去的？
方法除了直接進行雕刻，還可以利用蝕刻劑(HF，氫氟酸)來對玻璃進行刻蝕。將玻璃涂上用汽油溶解的石蠟液作為保護層，在固化的石蠟層上雕刻出所需要的文字或者圖案，刻痕深度要能使玻璃露出；然后，將HF酸滴于文字或者圖案上，控制腐蝕的時間、調整所需花紋的深淺，之后用溫水洗去石蠟和氫氟酸，即可制得有花紋的玻璃[7]。（不建議自己操作，氫氟酸具有強烈腐蝕性）
化學反應方程式為：
其實，玻璃的腐蝕速度并不取決于材料的固有特性，它取決于玻璃的成分、結構、表面狀態以及環境條件。通過上述講解，我們可以發現玻璃腐蝕無處不在。雖然有時候會給我們的生活帶來一些麻煩，但轉換一下思路，它也可以成為加工材料的一種手段。腐蝕對于玻璃有利也有弊，如何興利抑弊則需要我們共同努力。
