请问,玻璃在自然状态下可以存在多长时间?

这是个很有意思的问题。玻璃是我们日常生活中最常见的一种物质,它的出现为我们提供了许多便利,比如屋内光照问题、容器的选择性等等。小时候在农村,经常去河沟里摸鱼,但是在摸鱼的同时,一些玻璃碎片的威胁也是不容小觑的,记得10岁那年,带着6岁的弟弟下河摸鱼,弟弟就不小心被河里的玻璃碎片划伤了小腿,当时伤口的深度着实把我吓坏了。过了好久,在同样的位置,我用渔网捞上一块长5公分的玻璃碎片,那是一个农药瓶子的碎片,看上去已经有些年岁了。其实,那个时候我就在想,为什么大多数的东西泡在水中不用多久就坏掉了,而玻璃却丝毫不受影响,依然锋利如初呢?

带着这个问题,我们一起来探讨一下玻璃的“寿命”。

玻璃

玻璃是什么时候被制造出来的,到现在没有一个准确的时间节点,早在公元前2000年,美索不达米亚地区的人(现伊拉克)就已经开始生产简单的玻璃制品了。500年后,也就是公元前1570年,古埃及出现了真正的玻璃器皿。由于早期的玻璃制品的原材料为碳酸钠、石灰石、石英砂以及一些其他混合物制成的,而混合物的颜色往往就决定了玻璃的颜色,所以早期的玻璃并不是现在玻璃那样是透明的。直到公元100年左右,玻璃才真正出现了透明的。

现在的玻璃主要原材料虽然与早期的玻璃原材料没有太大的区别,但是在混合物上又添加了脱色剂、澄清剂、氧化还原剂等这些让玻璃看起来更加透明的物质。而且为了美观,在玻璃的生产中,还会加入一些着色剂让玻璃有不同的颜色,以满足人的不同需求。而钢化玻璃的成分其实与普通玻璃非常接近,只不过是在原材料的配比上做了一定的调整。

玻璃的“寿命”

印象中,即使再破旧的房子,如果不是人为将玻璃破坏的话,它依然还是保持原样的。事实也是如此,想要玻璃“坏掉”除了破坏外,如果在自然条件下的,就只能靠降解了,而在自然环境下,降解可以分为两种:生物降解和光降解。

玻璃的主要成分为碳酸钙、碳酸钠以及二氧化硅,这些成分没有一个是生物生长和发育必要的,况且可以降解物种的“分解者”们也没有能力将玻璃吃下去,所以,想要生物降解玻璃是不可能的了。

那么,我们再来看看光降解。光降解其实就是物质的一种氧化过程,简单的说就是被降解的物质在日光的照射下,吸收了太阳光中的紫外线等辐射,使物质的键能减弱,进而破坏聚合物的完整性。但是就目前来看,玻璃的成分是不能被光降解的。

因此,在自然环境下,玻璃可以说是一直会存在的,即使你将玻璃打成碎片,它的成分还是不会改变,只不过是形态发生的变化。而正是因为这样,除非玻璃破碎了,不然你的玻璃制品可以一直使用。

总结

理论上玻璃属于不可降解的物质,所以除非破损不然它没有“寿命”可言。由于玻璃可以一直使用,而且对人会有一定的伤害(锋利),所以玻璃制品不要随意的丢弃。另外,碎玻璃的重复利用只能通过再次煅烧的方式,所以,记得垃圾分类。

请问,玻璃在自然状态下可以存在多长时间?

我们常见的玻璃是一种无机非金属材料,主要成分是二氧化硅和其他氧化物,在自然条件下玻璃的降解速度非常缓慢,一个玻璃瓶在地底下完全降解需要上百万年的时间。

在2019年,我国玻璃产量大约是5000万吨,相当于每个人消耗30多公斤,然而玻璃的回收价值并不高,全世界玻璃的回收率不到20%,其余产生废物的玻璃将埋入地下,全世界每年消耗掉的玻璃高达上亿吨,埋入地下的玻璃也会越来越多。

玻璃的主要成分是二氧化硅,以及其他氧化物,比如氧化钙、氧化钠的复合盐等等,这些物质不易被生物降解,所以埋入地下的玻璃将存在非常长的时间;在南方农村的竹林中,我们时常会发现个别几十年前的玻璃瓶,外观比较脏,但是瓶身完好,说明玻璃经过几十年的风吹雨晒也没有显著降解。

生物无法降解玻璃,但是大自然中还有其他降解方式,比如光降解,物理降解等等,比如位于俄罗斯新乌苏里海湾就有一个玻璃沙滩,这里曾经是苏联时期回收旧酒瓶的地方,后来被遗弃后沙滩上遍布碎玻璃,经过几十年海水的冲刷,碎玻璃已经磨去了棱角,成为一颗颗晶莹剔透的鹅卵石,相信随着时间的推移,在海水的作用下,这些玻璃鹅卵石也会磨掉消失。

埋在地底下的玻璃虽然降解缓慢,但是大自然最不缺的就是时间,有研究估计过,玻璃在地下的降解时间长达100万~200万年;如果我们把玻璃磨碎后埋入地下,也能大大缩短玻璃的降解时间,降解后的物质最终融入大自然当中,成为岩石和泥土的一部分,好在玻璃本身并不含有毒物质,不会对环境产生较大的污染。

人类制造玻璃,最早可以追溯到三千多年前的美索不达米亚文明,只是当时制造技术落后,得到的玻璃含杂质较多,而近代玻璃的生产技术起源于西方,然后传向全世界。

中国古代虽然有琉璃,但是和玻璃有着明显区别,那时候古代窗户贴的是纸,玻璃在古代还是稀罕物;据说雍正九年的时候,有官员向雍正皇帝进贡了一块长五尺,宽三尺四寸的欧洲玻璃,取得皇帝大悦,此后皇宫当中逐渐开始使用玻璃安装窗户,并逐渐传向民间,此后中国民间开始大规模使用玻璃器物。

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请问,玻璃在自然状态下可以存在多长时间?

很高兴能回答您提出的问题。

玻璃是我们日常生活中常见的物体。它的主要组成为石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等无机矿物和一些添加成分,是一种无规则结构的非晶态固体,我们见到的各种形状的玻璃,是通过压制工艺形成的。

玻璃的性质主要有:

1、各向同性:一块均质玻璃,其熔点、折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数、导热率、电导率等物理性质在各个方向上都是相同的。

2、应力集中倾向:凡含有杂质或具有细裂纹的玻璃制品,都会造成应力集中,大大降低其机械强度。在建筑中玻璃经常承受弯曲、拉伸、冲击和震动,很少受压,所以玻璃的力学性质的主要指标是抗拉强度和脆性指标。玻璃在冲击作用下容易破碎,是典型的脆性材料。

3、导热性差:与金属相比,玻璃的导热性能很弱,仅为铜的1/400。另外,玻璃制品越厚、体积越大,热稳定性越差。

4、化学稳定性高:玻璃具有较高的化学稳定性。它不会受到细菌、微生物的侵蚀,也不会受到风化,不会受到水蚀,可以说在自然界中,没有任何东西能够将它分解。但如果人为地让玻璃长期遭受侵蚀性介质的腐蚀,也能导致变质和破坏。

5、光学性能好:特别是其透明性和透光性较高,广泛用于建筑采光和装饰,也用于光学仪器和日用器皿设备制造等。同时,玻璃能够吸收、反射、透过不同波长的光线,从而呈现不同颜色的,利用这一点,加入相应的着色剂,并通过熔炼的温度及炉焰的性质来调节元素的化合价,制造出了不同颜色的玻璃。

通过以上分析,可以看出,在自然状态下,玻璃永远不会被降解的。而且如果都运进垃圾填埋场处理的话,那么将会占用大量的空间,所以最好的办法就是回收再利用。

希望我的回答能够帮助到您。

请问,玻璃在自然状态下可以存在多长时间?

玻璃,是一种硅酸盐,制作玻璃的主要原料是纯碱,石英砂,和方解石,剩余成分决定了玻璃其他特性,但占比极少。

玻璃熔液在700度以上开始具有明显的流动性,经过退火消除应力才是我们平常见到的样子,如果没有经过退火,玻璃在自然冷却以后随时可能崩裂,自身存在较大的内应力。

在自然环境下,玻璃要想降解几乎不可能,有说法是4000年,不知道是谁测试出来的数据,一般来说降解分为生物降解和光降解,目前没有发现能够降解的方式,所以就算是被埋在土里,四千年也不会降解。

玻璃只能是风化和碱性腐蚀,风化,也得看条件,常年风和日丽的地带,可能四千年还不能风化掉,如果在裸露在沙漠上和沙滩上,就有可能不用四千年。但这不叫降解。

请问,玻璃在自然状态下可以存在多长时间?

想要知道玻璃在自然状态下存在多久?其实就两个字,永恒。听起来是不是有些不可思议?别看玻璃一碰就碎,实际上玻璃在自然状态下根本不容易分解。

玻璃在咱们的日常生活中非常普遍,高楼大厦、汽车、瓶子等都有着玻璃的身影。

其实玻璃的出现在人类的生活中已经有了4000多年的历史,在4000多年前的古埃及遗迹中,就曾有小玻璃珠出土。

在长达4000多年的时间里,这些出土的小玻璃珠表面完好无损,千年的岁月没有给它们刻画上任何痕迹,顶多就是带点土有点脏。这也从侧面证明,玻璃在自然状态下是完全不容易被分解的。

玻璃在千年的岁月里都可以完好无损,那么玻璃在自然状态下究竟可以存在多长时间呢?

咱们带着这个问题,一同探讨下。

首先,咱们先了解一下玻璃是如何被人类发现的

玻璃实打实的是人工的产物,但人类第一次制造出玻璃纯粹是无意之举。

在4000多年以前,一艘满载着晶体矿石“天然苏打”的商船,在地中海沿岸航行,由于海水落潮,不小心搁浅在海滩上。

在商船搁浅期间,船员们把船上的大锅搬到海滩上,开始生火做饭,同时还从船上搬下来几块“天然苏打”矿石,来当做支撑大锅的底座。

当船员们吃完饭后,意外的发现大锅的下面有一片透明的、亮晶晶的东西,这个发现引起了船员们的注意。

后来经过研究得知,在大火的烘烤下,天然苏打和沙滩中的石英砂出现了化学反应,这才无意中制造出了人类历史上最早的玻璃。

其次,咱们再了解一下玻璃内部的构成成分

从人类历史上第一块玻璃诞生开始,经过了几千年的发展,玻璃的原材料基本上没有什么改变。依然是以石英砂、硼砂、石灰石等为主要原材料,再加入一些其它的辅料制作而成。

从成分上来说,玻璃最主要的成分是二氧化硅和其它的氧化物,是一种无规则的非晶态固体,这也使得玻璃内部的原子和分子没有任何周期性,排列起来有些杂乱无章。

从宏观的层面来讲,玻璃内部分子的排列显得杂乱无章,但是如果将玻璃放在显微镜下就会发现,每一个单独的分子都十分的有序、牢固。

这是因为玻璃的构造单元是硅氧四面体,这是什么意思呢?

就是中间一个硅原子,四个氧原子分布在硅原子的周围,从而形成一个稳固的四面结构。如果把硅原子比作“皇帝”的话,那四个氧原子就是“四大护法”,从四周护卫着中间的硅原子。

基于这种牢固的结构方式,再加上玻璃内部的化学物质基本处于饱和状态,所以玻璃的化学性质非常稳定,基本上不会被周围其它的物质发生化学反应。

有没有办法破坏玻璃内部的化学分子,将玻璃进行分解

这种办法是可行的,但放在自然界中的话又是不可行的,为什么这么说呢?

第一、玻璃在600℃—800℃之间,内部的分子结构就会产生变化,固体形态的玻璃就会变成液体。但是在自然界中,除去火山喷发之外,没有任何自然环境能够达到这么高的温度。

第二、玻璃是酸性氧化物,在强碱或强酸的作用下,玻璃也会被腐蚀掉。如果把玻璃浸泡在氢氟酸中,氢氟酸会与玻璃中的二氧化硅发生化学反应。

无论是高温、还是强酸或者强碱,在自然界中很难有这样的自然环境。玻璃想要在自然界中,通过产生化学反应的方式被分解掉,基本是不可能的。

那么玻璃在自然状态下可以存在多长时间呢?真的是永久么?

既然不能通过化学反应来让玻璃自然分解,那么就需要自然界中的物理外力来对玻璃进行分解。

在美国加州的布拉格堡,有一处玻璃海滩。在几十年以前,这处海滩还是一大片的垃圾场,海滩上堆满了玻璃瓶和玻璃碎片。

但是随着海水不断的冲刷,几十年之后,这些玻璃碎片磨去了棱角,变得圆润光滑,成了一个个五颜六色的“玻璃卵石”,形成了现在的玻璃海滩。

除了潮汐力之外,自然界中还有各种各样的物理外力,比如风力、板块运动等。就拿板块运动来说,深埋在地下的玻璃受到板块运动的影响,不断地破裂、摩擦,最终化为细小的沙粒。

在自然界物理冲击的作用下,大块玻璃破碎成小块,小块玻璃变成更小的,如此反复之下,这些玻璃最终的命运是融入到大自然的生态系统中。

当然了,如果在特定的环境下,没有这些物理外力的作用,玻璃真的可以做到永恒存放,玻璃也能和钻石一样,做到“一片恒久远,玻璃永流传”。

说在最后

玻璃虽然很脆,但很难通过化学反应的方式让玻璃进行分解,在自然界中也没有那样的环境让玻璃进行化学分解。

通过物理外力的方法,还是可以将玻璃分解掉的,这个过程应该不会太长,或许只有一百年甚至更短的时间。就像美国的玻璃沙滩,那些玻璃碎片经过海水几十年的冲刷,就已经比以前小了很多。

请问,玻璃在自然状态下可以存在多长时间?

玻璃应用还是非常广泛的,最常见的楼房、高档写字楼使用的窗户都是用玻璃制作的,它存在的时间长短可关系到我们楼房的使用寿命。还有我们拆除楼房及汽车使用的玻璃也会产生丢弃物。我们既要让玻璃有相当长的寿命,也需要废弃的玻璃尽快消失,两方面的要求却是互相矛盾的。这里我们首先要了解一下玻璃的生产过程及成份的构成。

玻璃与水泥同属于硅酸盐类物质,只是含有其成份上的差别,才有了不同的呈现,一个是亮晶晶的,一个是黑乎乎的,对于玻璃而言,制作的主要原料是纯碱,石英砂,和方解石,想要制作特种玻璃再添加其它成份,就产生了某种特性的玻璃。如汽车防爆玻璃。

普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2,从化学式可以看出主要成份是含有SiO2这种矿物。

SiO2是一种什么矿物,是一种非晶体,是构成地壳岩石的主要矿物,我们常见的水晶项链就是自然界中纯度较高的石英形成的,它的晶亮程度就与玻璃接近的,我们人类生产的玻璃相当于水晶项链形成过程,这样说大家有可能接受不了,我们水晶项链花了大价钱买来的,你说只是一块玻璃,这是难以接受的。当然自然界中水晶不是那么容易形成,物以稀为贵,就值这个钱了。

相比较而言SiO2纯度低一些的岩石我们还见到过石英岩,这是一种沉积类的岩石,它的主要成份还是SiO2。

上图就是一块石英砂岩,可以看到沉积一层层的,层理构造非常明显,这就是普通玻璃生产的主要原料,大家知道福建有一家大型生产汽车玻璃的企业——福耀玻璃,是世界最大的汽车玻璃生产厂商,北方也有一个大型国有企业——秦皇岛耀华玻璃厂,它的主要原料来源就笔者家级附近的一座石英矿,有一条矿山铁路伸进矿区内,规模非常大,只是企业没有发展起来,目前陷入了困境。

如果大家还是不认识石英砂岩,你看看你家的磨刀石就是人工制作的石英砂岩。

石英硬度非常大,比钢铁还硬,莫斯硬度为7,它的抗风化能力非常强,自然界中花岗岩主要 矿物是SiO2,所以这种岩石也是非常坚硬,极不易风化。

玻璃在自然状态下可以存在多长时间?

用SiO2这种矿物生产的玻璃存在时间非常长了,相传玻璃在4000年前的美索不达米亚和古埃及的遗迹里,都曾有小玻璃珠的出土,这恐怕是足可以证明玻璃在自然界中存在的时间,这还不是它的寿命,因为这里并不能表明玻璃是由多大的玻璃变小的,所以我们用我们人类的历史很难推断它的寿命。

因为存在的时间太长,我们没有办法获得其寿命,我们可以做一个破坏性实验,给它加一个高温到700度,玻璃才开始变成熔涌状态,生产玻璃时高温炉里达到1550~1600度,才能形成均匀、无气泡,并符合成型要求的液态玻璃。温度这么高,自然界中只有火山喷发或地震才能达到这个条件,让玻璃在自然界中消失。

但玻璃在自然界中常态下还是会消失的,因为自然界中石英石还是一点点变小的,我们见到的花岗岩也在破碎,由大块变成小块,最后变成粒径非常小的沙粒,如果是一块玻璃也会由大块变成小块,最后变成更小的颗粒,那么它是怎么变小的,最后消失的呢?

靠河流、风力、潮汐、冰川等动力作用使得石英不断撞击、翻滚、摩擦最后变小消失的。

上图是海相沉积层,海浪的动力作用让砂粒变小,形成一层层。如果海边存在玻璃也会被海浪不断侵蚀,最终形成了小玻璃颗粒,不断摩擦直至最后消失。

河流、风力破坏作用也会让玻璃消失,黄土高原堆积厚度有4000多米,这些都是大块的石英变成了非常细的小土粒,这些小颗粒石英经过沉积变厚,形成粘性非常大的黄土。

黄土高原形成的时间不等,午城黄土形成时间在248年左右,离石黄土大约用了50万年,马兰黄土也得3~5万年左右,这就是SIO2这种矿物变小的时间。

玻璃存在于自然界中不会像某种塑料那样可以降解,也不能象石灰石那样容易化学溶蚀,更不会像自然界中的铁被氧化,锈蚀。它是原子晶体,有比较韧性的化学键,不会轻易被打开,折断,只能通过摩擦、撞击变小,所以想让玻璃消失,只能放到海边,沙漠中、河流岸边,通过动力作用让它消失,存在的时间长短最决于动力作用大小。

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