玻璃放水里就“軟”了,，用剪刀都能剪開,，你試過嗎

機(jī)極級技

玻璃是個神奇的東西,，用普通沙子加熱后就能制成,，其用途那就更不用說了,，在現(xiàn)代社會中幾乎每天都能看到,，或者使用到玻璃。

但同時玻璃也有很多獨(dú)特的特性,，最近就看到這樣一個實驗,，將一塊普通玻璃放入水中，用剪刀就能輕松從其邊緣一塊塊的將玻璃剪下來（不會大面積的破裂）,。

2 n3 e* b; H# a- S. F  d! Z

) G; M& X& z6 H
& e3 f4 M+ L( u% d2 {

甚至于還能剪出圓形,。

3 d" K! a' T8 U  T) ~' u

( ?# ~: m0 C7 P3 F& l. Q+ l# {
9 j3 Q  L* n1 L* d& a3 h

而將玻璃拿出水中，再用剪刀去剪玻璃就會出現(xiàn)大面積的破碎,，跟用物體砸玻璃效果是一樣的,，根本就不能剪出需要的形狀。

+ N5 x! z! K2 g1 s7 m

5 F  A3 v& ~# S* k; ~$ F, e* k
5 B- J& ~! C0 E* i

那么玻璃為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢,，這是什么原理,，下面一起來了解一下

/ n% w9 s$ s1 @$ j0 v

為什么能在水中剪開玻璃‍

我們知道要想將玻璃直徑砸開，可以直接用石頭,，錘子等物體猛砸就能讓其破碎,，而要想將玻璃切割成想要的形狀，就需要使用非常堅硬的金剛石對其進(jìn)行切割。

還有一種經(jīng)常使用的辦法,，將一根較細(xì)的棉線在瓶子上繞幾圈,，然后在棉線上澆上煤油后點(diǎn)上火，等將棉線燒完后,，直接將瓶子全部放入水中或者是在瓶子燃燒的部位澆上水,，瓶子就會瞬間從棉線部位斷裂成兩截。

# B; g! j. Y& x; j$ f# p( h, z
% R+ x5 B" ^% f( }  |; [5 t; q

這種切割玻璃的方法是采用了物體的熱脹冷縮,，通過煤油的燃燒讓玻璃膨脹,，再放入水中讓其迅速降溫，就會整齊地裂開,。

' `' u8 O( n  ?

那么將玻璃放在水中,，怎么會用剪刀就能隨意剪切呢，其實這還是與玻璃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)系,。

玻璃內(nèi)部是由無數(shù)個小的二氧化硅多面體結(jié)構(gòu),，通過串聯(lián)后形成網(wǎng)狀的特殊結(jié)構(gòu)；而每一個多面體則是由外圍的四個氧原子,，和位于中間的硅原子組成的,，它們之間是由硅氧共價鍵相連接著的。

+ c# g6 v4 ?: w; [

% `+ o( T2 x  K6 }8 Z

當(dāng)將玻璃放入水中時,，部分水分子會隨之滲透到玻璃內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,，破壞掉原本穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，讓原來的結(jié)果遭到破壞而變得脆弱,，這樣就更容易被剪開了,。

$ y, W: v$ E+ t) }# I2 x) ~

就是硅氧共價鍵變得脆弱了，而且硅原子受到水分子中氫氧根的吸引形成新的共價鍵,，也會讓玻璃不會出現(xiàn)大面積破裂的原因,。

# d* w+ \9 h; J7 T* [% |

' v: J" G8 ]; _: t9 g
( X) J' v4 N1 D) F

其實，玻璃的這種特性很早就被人們發(fā)現(xiàn)了,，所以在打磨玻璃的過程中都會不停地噴水,，這會讓玻璃更容易被打磨。

但是,，并不是什么玻璃都能夠在水中被輕易剪斷,，并且剪切的效果也并沒有那么好，所以在水中切割玻璃這種方法并沒有大量使用,，但人們利用水探索出了另一種剪玻璃的辦法,，那就是水刀切割玻璃。

在水中剪切玻璃,，雖然可以體驗到玻璃被一點(diǎn)點(diǎn)剪掉的感覺，但還是比較危險,，如果要想體驗還是要戴好手套,。

" }- c+ `9 r  E, j; B

玻璃的制成‍

玻璃是通過對普通的沙子（主要成分是二氧化硅）加熱,，直到融化并變成液體為止，沙子在1600℃的高溫下熔化,。

$ s; u3 q* o8 R( v; ^8 P2 V

在玻璃廠中,，將沙子與廢玻璃，石灰石（碳酸鈣）和蘇打粉（碳酸鈉）等原料在爐中加熱混合,。

6 ^* c/ @) P# @; {( s% G# Q9 z
" i' M% p& j  ^* m  a7 G8 E7 T

碳酸鈉降低了沙子的熔點(diǎn),，這有助于節(jié)省制造過程中使用的能源和時間，但是它的缺點(diǎn)是會產(chǎn)生一種可溶于水的物質(zhì),，但是可以通過添加石灰石來消除對玻璃的影響,。

  {, @7 `, x3 N3 d% R

最終產(chǎn)品稱為鈉鈣硅玻璃(硅酸鹽)，這是我們在日常生活,，以及部分建筑上所使用的普通玻璃,。

玻璃的特點(diǎn)‍
. q+ I( w: ?  |- u( A* L

在常溫下，玻璃幾乎是一種完美的透明,，隔熱和絕緣固體,，并且非常耐多種腐蝕性介質(zhì)。

8 _/ [: V' ?3 B: Z. W

玻璃既有我們能夠看到它所具有的很多特點(diǎn),，如強(qiáng)度,，透明度等，但同時它具有很多看不見的物理和化學(xué)特性,。

* c: {  d6 T2 v9 }

玻璃內(nèi)部原子的堆積密度并不高,，從而在原子之間留下較大的間隙或空隙，這些間隙空間共同構(gòu)成了所謂的自由體積,，但是,，添加堿和石灰會導(dǎo)致玻璃的密度增加，因為這些原料中的鈉離子和鈣離子填充了間隙空間,，因此,，玻璃的密度也會隨之增加。

/ A% K& W9 ?4 e: e

玻璃并沒有金屬那樣的抗彎曲特性,，而是更容易碎和破裂,，這種現(xiàn)象也可以通過玻璃固體的原子結(jié)構(gòu)來解釋；由于熔融玻璃中的原子在冷卻時,，基本上會以非晶狀順序凍結(jié),，因此它們不會出現(xiàn)向四周交錯生長的結(jié)構(gòu)，而是向著某一個方向延伸,，也就不會有很強(qiáng)的屈服和彎曲的特性,。

玻璃通常在加熱時也會膨脹，而在冷卻時則會收縮，玻璃的這種熱膨脹對其突然受到溫度變化沖擊適應(yīng)性就沒有那么強(qiáng),，當(dāng)受熱的玻璃突然冷卻時（例如將其浸入冰水中）,，由于其相對于內(nèi)層的收縮，在外層中可能會產(chǎn)生很大的張力,，這種張力可能會導(dǎo)致破裂,，這種熱沖擊的抵抗力被稱為玻璃的耐熱性。

/ ~, e7 P2 ^" E

參考資料：維基百科,，SCIENCE TRENDS

( D& C, J8 z9 u! R6 i) i  U

文中圖片截取自Youtube《pixabay》

zjhcnsod

玻璃混熟了那么多年,，又有誰真的了解玻璃吶，動不動就分子原子的,，這個那個的也就是瞎猜

|°莪瘋ㄋ._

謝謝,，科普了

sfcp

自己試試就知道了

魍者歸來

高中化學(xué)冷知識——玻璃不是傳統(tǒng)意義上的固體

平凡yjr

有機(jī)會試下

武漢老虎

玻璃奇怪