Existen varias técnicas de laboratorio para limpiar rigurosamente el vidrio. He aquí algunas de las más comunes, que se suman a las otras respuestas. Probablemente haya más procedimientos, y también es habitual realizar más de un tratamiento para maximizar la eficacia.
Prácticamente ninguno de ellos tiene utilidad en casa, porque son demasiado peligrosos, demasiado caros y, sencillamente, innecesarios. Un exfoliante jabonoso servirá para limpiar cualquier cosa en el 99% de los casos, incluso si el agua sigue siendo una gota.
1 - Ultrasonido en disolventes puros o soluciones detergentes.
A menudo, las principales impurezas en la superficie del vidrio son sustancias orgánicas que están presentes en todo momento en el aire fuera de los ambientes estrictamente limpios, y que se adhieren fuertemente al vidrio cuando entran en contacto. Al sumergirlos en una solución con cierta afinidad por las sustancias orgánicas, es posible desprenderlas. Las opciones más comunes son el líquido lavavajillas habitual (normalmente ácidos sulfónicos con grandes cadenas alquílicas), soluciones de sales de amonio cuaternario, etanolanime acuoso, o agua pura desionizada, etanol, isopropanol, acetona, entre muchos otros.
Sin embargo, es mucho más eficaz combinar los compuestos mencionados con la ultrasonicación en lugar de simplemente sumergir o fregar. En un ultrasonido, el líquido se hace vibrar a frecuencias superiores a $10\ kHz$ . Aunque macroscópicamente el líquido no parece cambiar mucho, a nivel microscópico se produce un caos. Las vibraciones de alta frecuencia producen localmente chorros de disolvente muy rápidos y burbujas de cavitación, que destrozan todo lo que está cerca. El vidrio se las arregla para no verse afectado debido a su rigidez y fuerte adhesión, pero cualquier cosa que no esté firmemente unida a su superficie saldrá despedida.
2 - Exposición prolongada a altas temperaturas
El vidrio común es térmicamente estable y se puede calentar fuertemente antes de que se ablande, por lo que puede soportar temperaturas a las que muchas otras sustancias se descomponen, evaporan o queman (si se exponen al oxígeno). Los distintos tipos de vidrio tienen diferentes temperaturas máximas en función de su composición. Además, la expansión térmica al calentarse y la contracción al enfriarse pueden ser problemáticas para la cristalería delicada.
3 - Remojo en el baño base
Las bases fuertes reaccionan con muchas sustancias y ayudan a disolverlas de la superficie del vidrio. Sin embargo, aunque es muy inerte, el propio vidrio también reacciona lentamente con soluciones básicas concentradas a temperatura ambiente. Esto también ayuda a la limpieza, ya que si las manchas muy persistentes consiguen sobrevivir a las condiciones básicas, el vidrio que las rodea comenzará a disolverse ligeramente y, al cabo de un tiempo, la mancha acabará desprendiéndose del sustrato, ya que el vidrio que hay detrás se habrá disuelto. Las opciones habituales son concentrados $\ce{NaOH}$ ou $\ce{KOH}$ en agua o etanol.
4 - Remojo en soluciones altamente oxidantes
El vidrio se compone principalmente de silicio ya en su forma más oxidada ( $\ce{SiO2}$ ). Por lo tanto, la exposición a condiciones muy oxidantes no dañará la superficie del vidrio, mientras que cualquier otra cosa que haya sobre él es probable que se disuelva, ya sea materia orgánica o inorgánica. Las opciones clásicas para sumergir el vidrio son las soluciones ácidas de piraña (una mezcla de $\ce{H2SO4}$ y concentrado $\ce{H2O2}$ ), soluciones básicas de piraña (acuosa concentrada $\ce{NH4OH}$ y concentrado $\ce{H2O2}$ ), solución sulfocrómica ( $\ce{H2SO4}$ + $\ce{H2Cr2O7}$ en desuso debido a la toxicidad de $\ce{Cr^{6+}}$ ) y la solución sulfonítrica ( $\ce{H2SO4}$ + $\ce{HNO3}$ ). Todas estas mezclas son bastante fuertes. Por ejemplo, por qué las soluciones piraña se ganan su nombre .
5 - Tratamiento con plasma de ozono/oxígeno
Esto es un paso adelante incluso de las soluciones pirañas. Si todo lo que quiere hacer es oxidar la materia orgánica en la superficie del vidrio, ¿por qué no eliminar al intermediario y bañar directamente el vidrio en oxígeno reactivo? La muestra de vidrio se introduce primero en una cámara cerrada que contenga oxígeno (el aire funciona, pero el oxígeno puro es mejor). Si se utiliza ozono, la cámara se ilumina desde el interior con una lámpara de mercurio, que produce mucha luz ultravioleta. La luz es capaz de disociar las moléculas de oxígeno y producir ozono, que luego se expone directamente a lo que hay en la superficie del vidrio. En el caso del plasma de oxígeno, la cámara se bombea hasta una baja presión de gas de oxígeno puro antes de que una bobina produzca campos eléctricos y magnéticos fuertemente variables en el interior de la cámara, generando todo tipo de especies de oxígeno, como el oxígeno singlete (una forma electrónicamente excitada del oxígeno estándar, triplete), átomos de oxígeno libres y varios iones y radicales. Aquí hay un bonito vídeo sobre cómo funciona este proceso en la práctica.
Después de todo el trabajo que se hace para limpiar una superficie de vidrio, ésta empezará a absorber inmediatamente las impurezas si está fuera de un vacío, y pueden pasar tan sólo unos minutos antes de que esté demasiado sucia para utilizarla en aplicaciones muy sensibles y especializadas. He comprobado que el agua ya vuelve a ser significativamente más espesa menos de 10 minutos después del tratamiento final.
