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塑料在自然界中能存在1000年,而玻璃的存在時間遠(yuǎn)超塑料,何故?

來源:網(wǎng)易 2021/11/16 14:07:14

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  塑料污染物是人類活動所產(chǎn)生的一種主要污染物,而塑料之所以能夠成為一種主要污染物,其原因就在于難以降解,如果想讓塑料在自然界中自然降解,那么通常要花費200到1000年不等,即便是普通的塑料袋,其自然降解時間也長達(dá)200到400年。

  雖說塑料難以降解,但人類所使用的另一種材料卻比塑料更頑強(qiáng),在自然界中存在的時間也要長得多,它就是玻璃。說玻璃能夠存在比塑料更長的時間,有依據(jù)嗎?當(dāng)然有。我們在一些憑臆想創(chuàng)作的穿越劇中經(jīng)常會看到這樣的情景,一個人穿越到了千八百年以前,制造出了玻璃,古人們驚嘆于這種晶瑩剔透的物體,于是主人公大發(fā)了一筆穿越財。這完全是一種錯誤的示范,因為人類制造玻璃的歷史是非常久遠(yuǎn)的,早在公元前1000年,也就是距今3000多年以前,古埃及人就已經(jīng)熟練掌握了玻璃吹制術(shù)。

  通過玻璃吹制術(shù),古埃及人可以制造出各種精美的玻璃制品,而在玻璃吹制術(shù)出現(xiàn)的1000多年以前,實際上就已經(jīng)有玻璃制品問世了,也就是說早在距今4000年以前,人類就會制造玻璃了。

  迄今為止,已經(jīng)有大量不同時期的玻璃制品被考古學(xué)家們所發(fā)現(xiàn),而且這些玻璃制品全部保存完好,這至少可以說明,幾千年的時間對于玻璃而言是沒有什么影響的。玻璃可以保存數(shù)千年,那么如果時間更長一點又會如何呢?其實玻璃在自然界中能夠存在的時間遠(yuǎn)比你想象的要長得多。要知道玻璃能夠存在多久,首先就要弄懂什么是玻璃,玻璃的主要成分就是二氧化硅和其它氧化物,它是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。

  所謂無規(guī)則結(jié)構(gòu),指的就是玻璃內(nèi)部的原子排列看起來雜亂無章、沒有規(guī)則。

  一般而言,液體和氣體的分子排列就是雜亂無章的,而固體物質(zhì),特別是如鐵一般的金屬物質(zhì),其內(nèi)部的原子排列則極為有序。而玻璃是固體,但原子排列卻像液體一樣混亂,這是怎么回事呢?其實玻璃的原子排列是混亂中蘊藏著秩序。

  從總體上看起來,玻璃的原子排列的確是沒有章法,但如果逐個原子進(jìn)行觀察就會發(fā)現(xiàn),每一個硅原子都與四個氧原子相連接,這就好比一個廣場上有100人,看起來混亂無序,但實際上這宏觀上看起來亂七八糟的100個人是由一個個有序的小團(tuán)體所組成的,這種混亂中蘊藏著秩序的原子排列方式有著一個專的名詞,叫做“短程有序”。這就是為什么玻璃十分堅硬,卻又極易碎裂的原因。

  特殊的原子排列結(jié)構(gòu)賦予了玻璃較高的硬度,而另一方面由于玻璃的化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定,所以幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這使得在自然界中,玻璃幾乎無法被腐蝕。

  也許你會說,氫氟酸就能夠腐蝕玻璃呀。的確,氫氟酸可以與玻璃產(chǎn)生反應(yīng),而且不僅是氫氟酸,強(qiáng)堿同樣可以腐蝕玻璃,但問題在于,自然環(huán)境中既沒有氫氟酸,也沒有強(qiáng)堿物質(zhì)?梢哉f,在自然界中,玻璃幾乎是不受魔法攻擊的,所以要想損毀玻璃,唯一的方法就是進(jìn)行物理攻擊。在自然界中,風(fēng)雨的沖刷,沙石的磨損以及地質(zhì)的運動都會導(dǎo)致玻璃發(fā)生破損,畢竟玻璃是很容易碎裂的。在日常生活中,我們常見到這樣的現(xiàn)象,那就是新裝的玻璃,沒用幾年,透明度就下降了,這就是雨水的沖刷以及風(fēng)沙的摩擦使玻璃表面出現(xiàn)物理磨損所導(dǎo)致的。

  大塊的玻璃在物理攻擊下會碎裂成小塊,而小塊的玻璃繼續(xù)受到?jīng)_擊,又會變得更加細(xì)小圓潤,最終它變得比沙粒還小,我們已經(jīng)無法用肉眼辨別出它到底是不是一粒玻璃。

  有人說玻璃能夠在自然界中存在100萬年,其實這還是說少了,對于玻璃制品而言,只要保存得當(dāng),不使其遭受物理破壞,那么它就能一直保存下去,千年萬年不在話下,只要人類文明存在一天,它就能存在下去,甚至于可能比人類文明存續(xù)的時間更長。而對于玻璃本身而言,如果不拘泥于它的形態(tài),那么它幾乎可以說是與地球同壽的,因為即便物理沖擊使玻璃碎裂、不斷變小,但玻璃依舊是玻璃,即便它成為一粒肉眼不可見的微塵,它玻璃的本質(zhì)依舊沒有改變。


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