前言
還記得之前盛行一時(shí),QQ郵箱上面玩“漂流瓶”游戲嗎?我們通過打撈,看著陌生人不愿說出口的秘密。其實(shí),直到現(xiàn)在都還有這樣的娛樂交友活動(dòng)。
在一些沿海沿河地方,上游的人會(huì)把自己想說的話,折成小紙條放進(jìn)玻璃瓶里,然后通過河水流動(dòng)的方向,約定好中下游的人在約好的時(shí)間打撈。
即使,沒有在它漂過的時(shí)間打撈到,也可以到下游沙灘上去尋找,這就是很早之前人類的聯(lián)系方式之一。
喜歡去海邊沙灘玩的朋友都知道,在沙灘下邊,總是埋藏了很多的玻璃瓶。時(shí)間長一點(diǎn)的,堵住瓶口的木塞不見了,瓶子表面的圖畫消失了,里邊灌滿了泥沙。時(shí)間短一點(diǎn)的,拿去海水里洗洗,還是和新的一樣。
在海底潛泳的人也會(huì)發(fā)現(xiàn),海底除了一些重物垃圾以外,最多的就是玻璃瓶或者其他的玻璃器皿等。
在之前的多次考古海底沉船的時(shí)候,人們不僅發(fā)現(xiàn)了很多古代官窯燒制的碗以外,還發(fā)現(xiàn)了很多的玻璃,在經(jīng)過長時(shí)間的海底時(shí)間,還能保持著和當(dāng)初一樣的質(zhì)地,簡(jiǎn)直讓人覺得不可思議。
我們不禁會(huì)產(chǎn)生好奇,玻璃這樣的制品,它們的壽命到底有多長,在自然界中它們能存在多久?
玻璃是怎么制成的:?
玻璃在古代也被稱之為“琉璃”、“琺瑯釉”等,是一種非常有價(jià)值的工藝品,因?yàn)樗枰牟牧虾芏啵詢r(jià)格比較昂貴。
在公元前2500以前西亞新月沃地的先民利用沙子,還有鹽堿湖里邊的湖水,再加上煅燒石灰?guī)r時(shí)產(chǎn)生的氧化鈣,意外的制成了第一版的玻璃制品。
這種閃閃發(fā)光,熠熠生輝的材料,成為了當(dāng)時(shí)富家人最主要的裝飾品。后來,玻璃開始流行,開始向著世界各地傳播。
戰(zhàn)國時(shí)期,羅馬時(shí)代的玻璃開始傳入中國,并且得到了國人的熱捧。從現(xiàn)在出土的文物可以判斷,當(dāng)時(shí)國內(nèi)的一部分人民已經(jīng)掌握了這種制作手法,因?yàn)?/span>出土的玻璃制品大多數(shù)都是本土制造。
而現(xiàn)在的玻璃是由硅砂(石英砂)、碳酸鈉(洗滌堿)再加上氧化鉛等化學(xué)物品高溫溶解在經(jīng)過冷卻凝固制成的。
而現(xiàn)在的玻璃品種多種多樣,顏色也各不相同。現(xiàn)在的玻璃實(shí)用性、觀賞性在建筑和藝術(shù)上都有很高的價(jià)值。
比如很出名的中國“鋼化玻璃”,早前有個(gè)吉尼斯世界紀(jì)錄保持者,揚(yáng)言挑戰(zhàn)中國的鋼化玻璃,他原本的紀(jì)錄保持15塊,在比賽開始前大放厥詞說至少要撞破17塊中國的鋼化玻璃。
可是當(dāng)比賽開始,他用了多次的機(jī)會(huì)才成功撞碎第一塊玻璃,本以為他要?jiǎng)萑缙浦褚豢跉猓苯幼菜槭O碌牟AА=Y(jié)果又聽到“duang”的一聲后,直接放棄,實(shí)在令人捧腹大笑。
還有前幾年的“聰明色彩玻璃”,這種玻璃會(huì)在空氣當(dāng)中,出現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)的時(shí)候改變顏色,而它的原理也很簡(jiǎn)單,就是在制造玻璃的時(shí)候,加入了對(duì)某種化學(xué)元素較為敏感的酶或者蛋白質(zhì)。
還有“低輻射玻璃”,顧名思義,這種玻璃可以影響室外紅外線和紫外線,還能不受窗外溫度影響,有隔絕作用。
打破穩(wěn)定?
在談?wù)摬AУ膲勖@個(gè)話題的時(shí)候,我們先要了解到玻璃的穩(wěn)定性。
第一就是玻璃的化學(xué)穩(wěn)定。
玻璃的主要成分有二氧化硅,另外還有鋁、鈉、鈣、鉀等這些元素,而這些元素形成的化合物的價(jià)態(tài)都處于飽和的形式,和大多數(shù)的化合物都不反應(yīng)。
第二個(gè)就是玻璃結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定。
在玻璃結(jié)構(gòu)當(dāng)中,硅和氧形成硅氧四面體,這些四面體結(jié)構(gòu)具備合理的穩(wěn)定特征,可以視為無定型穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
那在什么情況下可以打破這樣的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)呢?
玻璃是一種非晶體制品,呈透明的無定型固體。通過熔融的方式凝結(jié)成固體增加它的硬度,但是它的元素分子排列特別的分散,并不像金屬物質(zhì)那樣的密集,所以它的硬度是比不上金屬的,這樣分散的分布,會(huì)導(dǎo)致玻璃顯得更脆。
一旦與元素分子結(jié)構(gòu)更為緊密的物質(zhì)發(fā)生碰撞,那玻璃的分子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)就容易被打破。
我們經(jīng)常看到的碎玻璃一般是什么原因?qū)е碌哪兀?/span>
大多數(shù)都是摔到地上,玻璃飾品碎掉。原因就是由于玻璃的分子結(jié)構(gòu)不比石頭的元素分子結(jié)構(gòu)密集,所以堅(jiān)硬程度沒有石頭高。
而通過這樣的方式來思考,在正常條件下,只要是分子結(jié)構(gòu)比玻璃的分子結(jié)構(gòu)更加密集的(類似金屬等)那硬度就比玻璃要高,而在相互碰撞下,碎的也一定會(huì)是玻璃。
在人類社會(huì)活動(dòng)當(dāng)中還存在著很多的外力,類似于風(fēng)力、水力、和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)這樣的力量,這些其實(shí)都屬于高分子結(jié)構(gòu)的力量。
所以在與這些外力長時(shí)間接觸下,玻璃瓶的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)持續(xù)受到?jīng)_擊,最終玻璃瓶也會(huì)碎掉。
可是在生活中,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),即使玻璃碎掉,但是在很長的一段時(shí)間,它的碎片還是會(huì)存在。
之前網(wǎng)上曾經(jīng)看到過這樣的一條帖子。農(nóng)村的孩子去河里抓魚,結(jié)果腳被碎玻璃扎傷,劃出很大的一道口子,流了很多的血。
去醫(yī)院取出扎進(jìn)去的碎玻璃,為了記住教訓(xùn),把他放在自己的家的陽臺(tái)上邊。幾十年過后,孩子長大了,可那塊碎玻璃還是和原來的樣子一樣,沒有絲毫的變化。這樣看來,難道玻璃真的是永恒存在的嗎?
玻璃瓶的壽命?
在自然界當(dāng)中,存在著生物降解和光降解兩種降解方式。
生物降解,就是通過細(xì)胞吞噬,或者吸收溶解的方式,來對(duì)材料進(jìn)行一種“重加工”,將這些材料,要么吸收進(jìn)體內(nèi)變成組織細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì),要么變成對(duì)自然界有作用的物質(zhì),再排除體內(nèi)。
光降解,意為有機(jī)物通過陽光所散發(fā)出的紫外線,對(duì)材料進(jìn)行一個(gè)氧化過程,將可進(jìn)行光降解的物質(zhì)逐漸氧化,變成二氧化碳和水這樣的有機(jī)物。
可是,玻璃瓶并不存在生物降解,自然界里沒有任何一種生物,可以吸收玻璃當(dāng)中的元素成分,而且也并不能作為生物界當(dāng)中的食用目標(biāo)。
當(dāng)然玻璃也不屬于無機(jī)物,所以也不能在光的作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)。所以在自然界當(dāng)中,玻璃不能被降解。
但是除開自然界當(dāng)中的兩種降解方式以外,還有著其他的一些分解方式,例如風(fēng)化、腐蝕等。
風(fēng)化,是指地表巖石或者礦物質(zhì)受到長時(shí)間風(fēng)力的影響,慢慢演變?yōu)樗槭L(fēng)沙,然后消失不見。而我們也知道,在制造玻璃的時(shí)候,有一種特別重要的原材料,那就是石頭。
所以風(fēng)化作用對(duì)玻璃也是有一定程度的影響的,但是我們也清楚,風(fēng)化的時(shí)間是很長的,而且還要從玻璃里邊分離出石頭的部分,這個(gè)時(shí)間是難以估算的。
第二個(gè)就是腐蝕了,制造玻璃的二氧化硅可以和氫氟酸進(jìn)行反應(yīng),而這個(gè)反應(yīng)生成的硅氟酸有很高的溶解性,所以反應(yīng)速度很快,這樣的反應(yīng)會(huì)被常用到商業(yè)作用上邊。
當(dāng)然不僅是強(qiáng)酸反應(yīng),二氧化硅在遇到氫氧化鈉這樣的強(qiáng)堿的時(shí)候也會(huì)發(fā)生腐蝕反應(yīng),不過,這個(gè)反應(yīng)速度就要慢很多了,所以更多的,是被運(yùn)用到科學(xué)上對(duì)化學(xué)元素的研究。
還有就是水流的力量了,水流會(huì)通過強(qiáng)大的水流沖擊力,不斷地對(duì)玻璃的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖擊。經(jīng)過長時(shí)間的碰撞,玻璃碎片會(huì)逐漸地越來越小,從碎片到沙石,直到最后徹底消失在人類的視野當(dāng)中。
但是也僅僅是消失在我們的正常視野下,它依然存在。它會(huì)隨著水流的流動(dòng)的方向,隨著這股強(qiáng)大的力量漂走。
之前有說過,玻璃是通過熔融的方式來凝固增加硬度的,那么在高溫的情況下,玻璃是怎么變化的呢?
玻璃是非晶體,所以它是沒有熔點(diǎn)的,而普通玻璃的軟化點(diǎn)在600攝氏度左右。當(dāng)溫度超過600攝氏度,玻璃開始逐漸軟化,最后變成粘流態(tài)。然后通過器皿的變化,逐漸形成相同形狀的濃稠液體,并不會(huì)完全消散。
而當(dāng)溫度開始撤掉,這種濃稠液體冷卻,開始定型。最后又會(huì)形成一種形狀不一樣的玻璃物件。
玻璃是沒有壽命的,它會(huì)永遠(yuǎn)存在,它不能被降解,不能轉(zhuǎn)化為能量。可是,要知道我們生活的環(huán)境,是一直不停地在進(jìn)行板塊運(yùn)動(dòng)的。
例如以前珠穆朗瑪峰所存在的喜馬拉雅山脈,其實(shí)是一片海洋。而這些玻璃碎片的最終宿命是通過地質(zhì)的運(yùn)動(dòng)或者生物運(yùn)動(dòng),將這些玻璃徹底埋在地底,通過地殼運(yùn)動(dòng),碾碎,分解。
可即使是這樣,科學(xué)家估計(jì),在滿足的條件下進(jìn)行風(fēng)化、分解的過程,可能要持續(xù)幾千年甚至幾百萬年,才有可能把玻璃完全的分解掉。
結(jié)語:?
在生活當(dāng)中,我們無時(shí)無刻都能接觸到玻璃,房屋的裝修和裝飾;手機(jī)和電腦的屏幕;出行時(shí)的汽車擋風(fēng)玻璃和汽車窗戶。
自從“琉璃”第一次從國外傳進(jìn)中國開始,它給我們帶來了很多生活上的便利,和視覺上的美觀。
當(dāng)然還有在科技上的便利,因?yàn)楹芏嗟目茖W(xué)儀器如果沒有玻璃,是完全不能使用的,類似于顯微鏡的多倍鏡,等等。這些便利加快了我們?nèi)祟愡M(jìn)步的速度。
可是玻璃是屬于一種不能被降解的物質(zhì),所以我們?cè)谔幚磉@類制品的時(shí)候,應(yīng)該妥善處理。要知道,玻璃碎片是很鋒利的,如果不經(jīng)過處理隨便亂扔的話,很容易劃傷到。
就像俄羅斯海參崴的“玻璃海灘”,本來這里只是一片用來儲(chǔ)存玻璃碎片的垃圾場(chǎng),遍地鋒利的碎片成為了“人類禁區(qū)”。
幸運(yùn)的是由于長時(shí)間海水和風(fēng)化的不斷影響,這些碎片原本鋒利的棱角逐漸變得圓滑起來,就像光滑的石頭一樣。五顏六色,成了一幅漂亮的風(fēng)景畫。
所以,玻璃終將是會(huì)從這個(gè)世界上消失的,但是又不完全消失,因?yàn)樗鼈兊膲勖鼘⑹怯篮愕摹?/span>
而我們最好的處理方式,就是通過科技的手段對(duì)它進(jìn)行重加工,對(duì)它充分利用。那我們生活所需的玻璃,大部分都可以通過這樣的方式得到,從而大大減少對(duì)它的需求量。