要制造宝石，先得知道宝石的化学成分，红、蓝宝石的化学成分是极普通的三氧化二铝。我们脚下的泥土里就含有不少三氧化二铝。不过，红宝石、蓝宝石是纯净的三氧化二铝，微量的铬或钛使它显出漂亮的鲜红色或者蔚蓝色。
于是，人们从铝矾土中提炼出纯净的三氧化二铝白色粉末，再将它放在高温单晶炉里熔融、结晶，同时掺进微量的铬盐或者氧化钛，这样就得到了人造红宝石和蓝宝石。
人造红宝石除了作手表里的“钻”，精密天平的刀口和电唱机里的唱针外，还是激光发生器的重要材料，它可以产生深红色的激光。激光的用处可大啦，激光手术刀、光雷达、光纤通信、激光钻孔……都离不开它。
最古老的装饰品、稀世的珍宝竟成为工业产品、现代科技的重要角色。这里，化学起着多么重大的作用啊！
见光变色的玻璃
玻璃，是我们生活中不可缺少的一种材料。各种建筑物的窗子、灯罩、灯泡，生活中常用的玻璃瓶、玻璃杯、玻璃镜、玻璃板，化学及其他科彩色玻璃窗研工作用到的各种玻璃仪器等等，都是玻璃的杰作。
玻璃的历史比较悠久，相传在5000多年前，古埃及人偶然发现在烧饭后留下的灰烬中有一些透明、光滑、发亮的珠子，这是世界上最早出现的玻璃，是烧饭时草木灰和砂粒在高温下发生了化学反应后形成的。从此，人们学会了人工制造玻璃的技术。
现在，一般制造玻璃的主要原料是石英、石灰石和纯碱。将这些原料研碎成粉末，按一定的比例混合，放在熔炉里加强热熔炼，这些原料便发生化学变化，成为熔化的玻璃，加工后即可制成普通的玻璃。由于石英的用量最多，所以普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和石英熔化在一起所得到的物质。跟金属相比，玻璃虽有易碎的毛病，但却有个奇特的性质，把它加热后，它便逐渐软化直至熔融。因此，加工玻璃时，都是在软化或熔融状态下，用吹或压的方式将它制成各种形状，待冷却后玻璃便固定成形了。
随着科学技术的进步，玻璃生产发展很快。现在，玻璃的品种越来越多，其用途也越来越广，如变色玻璃就是其中的一个典型代表。在骄阳似火的夏季，人们外出时，常会戴上太阳镜或变色眼镜。这种眼镜能防止强烈阳光对眼睛的刺激，使人看东西更加柔和，起到保护眼睛的作用。小小的眼镜，为什么会有这么大的本事？
原来，太阳镜的镜片是由一种特殊的玻璃制作的，它具有奇特的光色互变的性能，能够随外界光照的强弱而自动改变颜色的深浅。经紫外线或日光照射后，这种玻璃的颜色就会变暗，一般外界光越强，它变色越快，颜色加深，透光率下降。而当外界光照去除后，它又能恢复到原来的颜色。这种随光变色的玻璃，叫做光色玻璃或光致变色玻璃，人们习惯称它为变色玻璃。
变色玻璃是如何变色的呢？要弄清楚这个问题，就必须知道它和普通玻璃有什么不同。这种变色玻璃，是以普通玻璃的成分为基础，在其中加入一定量的卤化银微小晶粒，如氯化银、溴化银、碘化银或它们的混合物，再经过熔制退火和适当的热处理制成的。卤化银是一种见光能分解的物质，它在光照射下，便会分解成卤素和金属银，其反应为：
2AgX光2Ag+X2
生成的无数不透明的黑色微小银粒，密密麻麻地分布在玻璃内部，它对可见光区域的各种波长的光均有相同程度的吸收，使玻璃颜色变暗。光线越强，生成的银粒越多，对光的吸收越强，玻璃的颜色也就越深。为什么没有阳光照射时，变色玻璃的颜色又会变成浅色呢？原来，在制造变色玻璃时，还汽车的挡风玻璃就是有机玻璃制成的要加进极少量的铜、锡、锑、砷等的氧化物。由于玻璃本身的惰性和不渗透性，分解出来的卤素和银粒被紧紧地束缚在原地，只要光照减弱，银和卤素在氧化铜等氧化物的催化作用下，又会重新化合成卤化银：
2Ag+X2氧化铜2AgX
于是变色玻璃的颜色就变浅。所以，变色玻璃变色的秘密在于不同条件下，卤化银的分解和重新化合。
明白了变色玻璃的光色互变原理，我们可以将它当作“特殊相纸”使用。如在一块变色玻璃上，贴上一幅剪纸图案，然后放在光下照射，不一会儿，玻璃上便会出现黑白分明的剪纸图像，再将这块玻璃置于暗处，图像就会消失，玻璃又恢复原样。与普通相纸不同的是，变色玻璃可以重复使用。
现在，变色玻璃的应用已经非常普遍。除用于制作变色眼镜外，它还是汽车、飞机、轮船等挡风玻璃的最佳材料。例如将它安装在汽车上，无论车外光线怎样变化，车内的变化也很小，这样既可保护驾驶员的视力，也可使车内的乘客免遭太阳的强辐射。在建筑行业，变色玻璃还可作为门窗、玻璃墙壁的材料，由于它能够随着太阳光的强弱自动调节光亮，不需再挂窗帘挡光，被人称为“玻璃窗帘”。
利用卤化银见光分解的性质，就能制造出不同凡响的变色玻璃，这其中，既有科学家们的辛勤劳动，也有他们聪明才智的巧妙发挥。做任何科学研究，除了需要刻苦的精神外，还应该具有这种“巧”劲。
其实，玻璃家族中还有许多新成员，如“微晶玻璃”，它具有耐高温（1300℃才软化）、耐腐蚀、耐热冲击等性能，可作现代导弹头的雷达罩和特殊轴承等。又如“玻璃光导纤维”，可传递光束或图像等信息，常用作光通信材料。此外，还有导电玻璃、光敏玻璃等。总之，各种各样的玻璃，色彩缤纷，光怪陆离，为美化人们的生活发挥着重要作用。
橡胶的黑与白
我们在生活中，会遇到形形色色的橡胶制品：扎小辫儿的橡皮筋，去铅笔迹的橡皮擦，上体育课用的篮球、小足球，以及球鞋，雨靴，软管，轮胎……它们最大的特点是富有弹性。人们对橡胶感兴趣，正是看中了它的弹性。
最早的自行车装的是木轮子，骑起来颠簸得厉害。自从发现橡胶以后，人们在木轮的外缘镶上橡胶，自行车行驶起来平稳多了。后来，充气的橡胶轮胎代替了实心的橡胶木轮，自行车才有了今天的模样。
我们走路、爬山，要穿橡胶底鞋子。汽车翻山越一只轮胎并不是只由一种橡胶做成的。轮胎的底面用非常耐磨的丁苯橡胶野，飞机起飞降落，橡胶轮胎就是它们的鞋子。全世界80％的橡胶用来制造轮胎。有趣的是，桥梁的底座上也衬有厚厚的橡胶支承垫，连同日常生活中使用的橡胶制品，都是利用橡胶的弹性。
橡胶的故乡在南美洲。那儿生长着一种橡胶树，割破树皮会流出白色的胶乳，一滴一滴流淌下来。当地的印第安人把这种胶乳叫做“树的眼泪”。他们将胶乳凝结后做成圆球，一边唱着歌，一边围着圆圈跳舞，把球传来传去。球儿落地，还能高高地弹起。这是他们最快活的游戏了。
当时，印第安人玩的橡胶实心球是生胶制的。天然的生胶虽然有弹性，但它的大分子链条好像许多单根的弹簧，散乱地堆积在一起，弹性并不很大，而且这些弹簧容易拆开、分离，所以生胶一拉就断，没有韧性，稍稍受热就发粘、变软。
美国有一个贫穷的发明家古德意，他决心把生胶改造成既富有弹性又坚韧结实的理想材料。
古德意在生胶里掺进氧化镁，用石灰水煮，也试过用硝酸煮，还试过在生胶表面撤硫磺，放在太阳下晒……各种试验都失败了，后来，他在坩埚里加进生胶块、硫磺粉和松节油，放在火炉上煮。不小心，从坩埚里蹦出一块胶，落入火焰，尽管烧焦了，却没有发粘。古德意高兴得跳起来：经过掺硫加热得到的橡胶，正是他朝夕盼望的材料。
在今天的橡胶工厂里，这叫做“硫化”工艺。
从此，生胶被改造成了有用的材料。古德意并没有因为这项重大的发明而跳出贫穷的窘境，六十岁临终时还欠别人二十万美元的债。
古德意的硫化工艺后来被化学家弄清楚了：硫原子在生胶的大分子链节之间建立起“桥梁”，好像做沙发时一个个弹簧互相之间用麻绳、铁丝勾联成一个整体，弹性好，又不松散。
橡胶里掺上炭黑，可以变硬，耐磨。鞋底、橡胶轮胎的黑颜色，就是炭黑造成的。
白橡胶里不加炭黑，改加白色的碳酸钙、钛白粉等填料。擦铅笔字的橡皮只能用白橡胶做，总不能擦去了铅笔字却留下了黑色的痕迹呵。因此，橡胶的黑与白，不是随随便便挑选的颜色。
