第三节 玻璃的加工技巧 

　　 玻璃在自制教具中有很大的实用价值，要想制成理想的教具，需要掌握一些玻璃加工技巧，下面介绍几种玻璃加工的方法。 
    
　　一、玻璃材料的切割 
    
　　㈠平板玻璃的切割 
   　１、直线切割：平板玻璃的直线切割最好是用玻璃刀。首先要在需切割的玻璃上确定切割尺寸，并划好标记。用直尺对齐划线，因玻璃刀的合金刀尖与刀头边缘距离约２mm，所以在下刀时应将直尺向线外退约２mm
    切割玻璃时应右手持刀，玻璃刀侧面靠在木尺上，使嵌刀尖面与玻璃保持水平，然后适当用力压刀沿尺边移动划割。在玻璃表面留下一道均匀的刻痕，并非将玻璃割穿。而后用左手托起玻璃，用手钳或玻璃刀头在刻线背面由下向上轻轻敲击，直到刻线端头出现裂纹后，再以两手拇指抵在刻线裂纹背面，其余手指在玻璃正面用力一拔，玻璃即沿刻线断开。如果是大块玻璃，也可以把玻璃移到工作台的边沿，让刀划出的刻线对准台边缘，左手压住台面的玻璃部分，右手抓住玻璃另一边用力向下一压，玻璃即可断开。如果因操刀不当，断断续续划出刻线，或刻线太浅，用上述方法也不能把玻璃扳断时，可在玻璃背面沿线再划，千万不可在同一刻线上来回重复刻划，以免毁坏玻璃刀。 
　　２、曲线切割：如果需要一块边缘是曲线或圆形玻璃，除了可用玻璃刀小心刻划外，对３mm以下厚度的玻璃也可以用上述的方法先画出所需要的刻痕，然后在一盆清水中用剪刀剪成所需形状，剪好后再用细砂轮或磨石加水轻轻打磨，也可以用铁砂布磨平。打磨时应注意切勿用力过猛或划破手指。
    
　　㈡、玻璃管的切割 
 　　１、冷截法 
　　 对直径在5-10mm以下的细玻璃管、棒在切割时，首先要平放在桌子边缘，用三角锉或刀形锉、砂轮片的棱刃（或新敲碎的瓷碗片的锋口）垂直紧压在欲截断处，用力向后拉，（请勿向前推，以免压碎玻璃管扎伤手指）转动玻璃管，沿锉痕再锉几下，直至锉痕长度达到玻管（棒）周长的1/3或1/4后，拿起玻管（棒），以两手大拇指抵住锉痕的背面，其余各指按住玻管，两手同时稍用力往后扳即断。（如图）图 
 　　截较粗玻璃管时，管径愈大，管壁愈厚，锉痕应愈深。若在锉痕上涂以唾液，就容易折断了。也可以采用热截法进行切割。
    　２、热截法
    　⑴电热截断法：采用电热法截断粗玻璃管时，先将要截断处用锉刀锉一圈细痕，用电阻丝沿细痕环绕一周，电阻丝交叉处用耐热绝缘材料隔开（或留1-2mm小缝），切割方法（如图___）。
    　电阻丝可以从150W电炉丝中取出其中一段，加热拉直而成。电阻丝可由调压器或低压电源调成很低电压供电。待绕在玻管上的电阻丝通电红热一分钟左右，用嘴往细痕处吹冷气或滴冷水，玻管就会沿细痕断开。图
    　⑵点料热爆法：此法适用于截断粗玻璃管或靠近管端部分的截断。其操作方法是：在玻管需要截断的地方用锉刀锉一圈细痕（细痕应深、细、直），用毛笔醮水沾湿细痕，再取一段直径4--5mm的玻璃棒，一端在火焰中熔烧成一熔融圆珠状，迅速压触在锉痕的一端，（如图___）待熔球硬化并听见爆裂声，即迅速用嘴吹气使之骤冷，玻璃管则可爆裂。图
    　⑶火焰切割法：在要截断处锉一圈细痕，在细痕的两边分别裹上几层滤纸，两边滤纸间要相距2--3mm，把滤纸用水润湿，然后用喷灯（或酒精灯）火焰加热细痕处（加热时应转动玻管）。（如图___）图 
    
　　㈢玻璃瓶的切割
    （内容见原材料） 
  　　用以上各种方法截断的玻璃管的管口都很锋利，易划破皮肤，所以玻管断开后要做一下处理，一是可放在洒精灯上烧融至平滑；二是可用细砂布或磨石磨平。 
    
　　二、玻璃管的热加工技术
    
　　㈠鼓气煤油（酒精）喷灯的制作 
　　 加工玻璃管除了一般使用的酒精灯、酒精喷灯外，还可以自制一鼓气煤油（酒精）喷灯，使用效果较好。下面介绍煤油喷灯的自制方法： 
 　　用厚约0.7mm的铁片，制成一个直径为120mm、高120mm的铁筒（或用小油漆桶）作为灯体，在铁筒盖的中心处打一个直径为30mm的圆孔；在旁边再打一个直径为10mm的小孔作为注油孔；在铁筒底部中心处打一个直径为15mm的圆孔作灯芯孔；再用薄铁片做一个直径为15mm、高为135mm的铁管，把它焊在铁筒里底面上的小圆孔上作为灯芯管。焊接时必须严密，防止漏油（如图）图 
　　 另外，取一个和灯芯管粗细相同的玻璃管（或圆滑的小木棒），在它的上面缠上厚度不超过7mm、长140mm的棉纸，再用棉线捆住，然后拔出玻璃管，安在铁筒里的灯芯管上作为灯芯。用薄铁片再做一个外直径为30mm、高为140mm的铁管，从铁管25mm以下要钻满直径3mm的小孔作为灯罩（如图）。 
 　　把制好的灯芯罩套在有灯芯的灯芯管上，使灯芯罩没有小孔的一端露在铁筒外面。在铁筒的下面再焊上三个铁腿，把它支撑起来。  取一段直径为8mm的玻璃管制作鼓风管，先把玻管弯成直角，它的一端应拉成尖嘴，并在玻管尖嘴一端安一个和灯芯管下孔相适应的橡皮塞，以便把尖嘴玻璃管固定在灯芯管里，并能自如地上下移动（如图）。取一根橡皮管，一端和鼓风管连接，另一端连接在皮唧上，煤油喷灯即制作成功了。图 
 　　从注油孔注入煤油后，用塞子把注油孔塞紧。待煤油浸透灯芯后，即可点燃灯芯，用皮唧鼓入空气，上下移动导气管，以便得到满意的灯焰。 
 　　要想使灯焰能够正常燃烧，踩踏皮唧是重要的一环。踩踏时，要坐在高凳上，将身体重量放在左臀部，左脚踏稳落地，保持上身不动将皮唧放在与右脚下相垂直的地方。脚掌用力以每秒钟4--5次的速度连续用小步踩踏（不要一脚踩到底），这项技术需要充分练习，不要急躁。如果能够用一个小电动鼓风机代替皮唧，那就会方便得多。 
　　在使用完毕后，应立即停止鼓风，吹灭灯焰。为了防止煤油挥发，最好在灯芯管上配个上盖，这时也可用此上盖盖灭灯焰。 
 　　如果用酒精做燃料时，不能加得过满，一般不要超过桶体3/4，但也不能少于桶体1/4。过多酒精容易外溢，过少容易发生爆炸。熄灭灯焰时，不可用嘴吹灭，而只可以用灯帽盖灭（应盖两次）。 
    
　　㈡弯曲玻璃管 
 　　在实验室弯曲玻璃管时，应该两手平握玻璃管的两端，手心向上，把需要加热的部位放在酒精喷灯（或酒精灯）的外焰里，同时使玻管不停地向一个方向转动，以使玻管受热均匀，并且特别要注意使玻璃管弯曲处的受热部位要宽些，宽度约4--5cm，这一点特别重要。如果加热的灯焰较窄时，可在转动玻璃管的同时左右水平移动玻璃管。（如图）当玻璃管烧至红软但还没有自动变形以前，把玻璃管离开火焰，两手握住玻璃管的两端，手心向上，同时轻轻地均匀地向上慢慢托弯（使两手保持在一个平面内）一次弯成所需要的角度。把刚弯好的热玻璃管应放在石棉网或木架上让其慢慢冷却。图 

　　弯曲成合格的玻璃弯管应该是角度适宜，形状理想，弯曲处平滑均匀，即不邹褶，又不瘪陷和不显扭转，玻管两臂处于一平面内。（如图）但是，在实际操作中常常会出现弯瘪、扭弯的现象。其原因是：加热过分，玻管太软而不能保持其状；或者是加热长度太窄，弯曲用力不均，速度太快；也或许因为受热不均，半面热，半面冷；或是心情急躁，玻管未软就用力弯曲，这样有时还会折断玻管。因此，要弯曲理想合格的玻管要反复操作，体会揣摩，积累经验，形成技巧方可。
    用酒精灯火焰弯玻璃管时可使玻璃管在火焰内或稍离开火焰弯曲。弯曲成合格的玻璃管的要求：角度适宜，形状理想，弯曲处平滑均匀，既不皱褶，又不瘪陷和不显扭转，玻璃管两臂处于一平面内。（如图）
    图
    
　　㈢、拉伸玻璃管 
 　　如果要把玻璃拉成尖嘴，应用两手握住玻璃管的两端。手心相对，同时把两肘搁在桌面上，然后像弯曲玻璃管那样加热玻璃管，当玻璃管受热的一段（约长4--5厘米）烧红软（软到不须很用力就能改变形状）时就移离火焰，两肘在原处不动，两手平均用力，向左右引伸，拉到所需粗细就固定两手停止拉伸，待其硬化后放于石棉网上慢慢冷却，冷却后，用刃口锋利的锉痕截断，即可得两个尖嘴管。（如图）图用同样的方法可拉制毛细滴管。
    　在拉尖嘴管时，玻璃管受热部位一定要长些；受热要均匀，两手用力要均衡且在一条直线上；拉时快慢要适宜。如果加热部位窄了或加热过软以及拉伸时用力过猛，速度过快，就会使尖嘴拉的过短。如果加热不均匀会把尖嘴拉扁或不均匀。(如图)图 
 　　制成滴管的规格以每滴出20滴水的体积等于1ml为宜。 
    

　　三、聚乙烯的性质及加工方法 
　　医院化验用的一次性塑料试管、塑料移液管等，大都是用聚乙烯塑料制成的。用聚乙烯制作的化学实验容器具，能够达到像使用玻璃仪器进行实验的一样效果。下面，我们简要地介绍聚乙烯的性质和加工方法。
    
　　㈠性质，中学实验室，与使用聚乙烯的相关性质如下：
    １、密度小于１，能浮在水面上；
    ２、具有结晶性，呈半透明状态；
    ３、随温度上升而软化，其热变形温度为50oC（低密度）到85oC（高密度）；连续耐热温度由50度（低密度）到80度（高密度）。
    ４、具有很好的绝缘性和高频特性，没有合适的粘合剂粘合。
    ５、与玻璃纸和其它塑料薄膜相比，对空气和二氧化碳等气体的透气性好，而对水蒸气的透气率小。下面是将易气化的液体试剂贮存于聚乙烯容器中试验的结果：

　　根据上述的实验结果，聚乙烯容器存放乙醚是不适宜的；对长期存放乙醇、甲醇和浓盐酸也是不适合的。 
　　６、耐化学药品性能：不耐石油系列及苯、甲苯等烃类溶剂，也不耐具有氧化性的强酸。在一般情况下，具有优良的耐水耐化学药品性能（见下表）。因此，对于中学实验范围内，可参照使用。 

 　附：聚乙烯的耐化学药品性能表
    附：聚乙烯的耐化学药品性能