一个玻璃瓶,可以在自然界中存在多久?真能存在200万年吗?

发布者:逸飞而过 2023-6-20 20:26

我们生活中随处可见的玻璃瓶,如果没被摔碎,或者被高温烫裂等人工毁坏,可以在家里放很久很久,传个一两代都没问题。但你知道吗?玻璃瓶实际的存放时间远比我们想象的要长的多。

有传言说,要是把玻璃瓶放在大自然中,它比塑料还难降解,起码可以完好无损地存在200万年。

那么这是真的吗?让我们一起来看看玻璃的原料和制作方式,是不是能扛200万年的风吹日晒雨淋。

玻璃为什么那么坚硬

制作玻璃的主要原料通常是多种无机矿物合成,比如石英砂、石灰石、重晶石、长石、纯碱等等,这些矿物中大多数都含有一种相同的成分:二氧化硅。因此,玻璃中的主要成分也是二氧化硅,此外再包含一些其他氧化物。

玻璃不容易损坏,主要靠的就是二氧化硅,这种物质的熔点和沸点都非常高,分别是1723度和2230度,若不是在专门的实验室或者工厂人工加热,自然界和普通百姓家里根本没有这么高的温度。

二氧化硅还有几个重要的特点是,坚硬有脆性,无色又透明,并且具有不溶性,人们生活中和科研中用的光学仪器上,也把二氧化硅当做主要原料。

既然复杂要求极高的光学仪器都能制,造出来的玻璃肯定质量也没得说。

二氧化硅坚硬的原因,得益于它特殊的原子排列结构。在二氧化硅晶体中,原子排列成四面体结构,四个氧原子在四面体的四个角上,硅原子则位于中心。

这样的四面体结构有很多个,它们通过每个四面体角上的氧原子连接起来,就是说,一个氧原子是两个四面体共有的,如此连接,一个氧原子就能与两个硅原子结合。

这种特殊结构叫非晶态固体,或者直接叫玻璃体,它非常的牢固,因此,由二氧化硅制作出来的玻璃就有了耐热、耐腐蚀和氧化,且硬度高的优点。要是再加入一些其他物质,玻璃连摔都很难摔碎。

比如通过特殊化学或者物理方法,在玻璃表面形成压应力,制作出来的钢化玻璃就有非常高的承载能力。风大吹不裂,捶打不易碎,抗弯强度能达到普通玻璃的3到5倍

钢化玻璃即使遇到巨大的外力破坏,它也仅仅是碎成蜂窝状的钝角小颗粒,不会扎伤、割伤人体。

人类制造玻璃由来已久

人类掌握玻璃的制作技能已经有4000多年的历史了,美索不达米亚和古埃及遗迹中都曾出土过小颗的玻璃珠。

在4世纪时,古罗马人就开始在门窗上装玻璃球了,那时候我国还在用纸糊窗户,不抗风也不扛冻,可见古罗马人的文明有多先进。

从12世纪开始,玻璃制品成了商品,并且慢慢地进入了很多工业领域,成为必备材料。

1291年时,意大利人制造玻璃的技术已经非常娴熟,但那时候玻璃还是奢侈品,普通人用不起。直到1688年,有工匠制作出了大块的玻璃,这个奢侈品才走下神坛,成为普通人都能用的物件。这些古代的玻璃制品有些甚至流传到了现在。

比如在古罗马遗迹考古中发现的一些玻璃瓶,经历了2000多年的岁月洗礼,却依然没有什么磨损。可见,在玻璃制作技术不太发达的时候,玻璃的质量都非常好,用现代的技术制造,保存时间应该可以在2000年的基础上乘以10吧?

当然,古人制造的玻璃由于技术有限,坚硬度是足够的,可惜通透度不好。不过那时候的玻璃制品不像我们现在,主要用在建筑上或者杯子上来增加透光性,从古罗马人留下的玻璃制品能看出,他们的玻璃制品都很讲究艺术感,即使作为日常用品,也相当精美细致。

在现代,玻璃技术提高了之后,出现了深加工玻璃,完全可以按需制作。需要承载能力强的,可以做钢化玻璃、防弹玻璃、夹层玻璃等;想要保护隐私又能透光的,可以制作磨砂玻璃、压花玻璃、调光玻璃等。

这些玻璃虽然功能性不同,但坚硬度都非常好,因为功能多了后,坚硬度、抗压度、抗腐蚀度等等都成了玻璃制作的基本要求

那这些玻璃真的放到自然界能挺200万年不坏吗?

玻璃的降解时间

一个物体的自然降解,主要靠的是光和微生物,尤其是微生物。

微生物要生存得从环境中吸取养分,比如我们丢掉的厨余垃圾里面有糖分、水分等等。但玻璃里面主要是二氧化硅,微生物并不需要,所以不会去降解它

玻璃的坚硬度又很高,再凶猛的食肉动物咬上一口玻璃估计都得磕掉牙齿,所以,想靠生物处理玻璃不可能,那剩下的就只有光降解了。

光降解的意思就是,聚合物在光的作用下氧化分解。可是光降解顶多让有色的玻璃褪色,因为这种降解方式也是针对有机化合物,将其中的碳原子减少。可玻璃是无机物,所以,光降解也行不通

那就只能靠外力了,比如水流磨损,风化,地质运动挤压等等,在这种复杂的摩擦运动下,玻璃才能碎裂变小,直到成为特别细小的颗粒,被大自然掩埋

在美国加州的布拉格堡,有一片漂亮的玻璃海滩,上世纪50到60年代,一家木材工厂在这倾倒了很多垃圾,后来当地政府在另一个地方找了个新垃圾场,把污秽物都运了出去,只留下了玻璃。几十年的海水冲刷后,沙滩上的碎玻璃被磨成了圆圆的小石头

因此,玻璃能在大自然中存在多久,得看它所处的环境稳不稳定。如果一个完好的玻璃瓶恰好放在安全稳定的环境中,它真的可能安心地度过数万年

但是玻璃能扛过200万年,还是有些夸张,因为地壳随时都在运动,几十年的海水冲刷都能磨圆玻璃锋利的边缘,更何况200万年的变化。

我们现在正好处在一个比较稳定的阶段,没有发生沧海桑田的变化。但是想想,地球最高的山峰珠穆朗玛峰以前都曾是一片汪洋,地球还有什么做不到的呢?

说不定不到200万年的时间,地球就迎来一次大动静,再坚硬的玻璃也能被压的稀碎

不过,玻璃的确是比塑料垃圾还难降解的物质,丢在大自然中会造成一定的污染。好在玻璃一直是可以重复利用的东西,回炉熔融之后,可以重新做成玻璃器皿、玻璃纤维等各种各样的玻璃制品

在未来的各科技领域,玻璃都是不可或缺的存在。所以,你家有用过的玻璃瓶子吗,收集起来能卖给废品回收站吧,虽然钱不多,但也算是为环保出了一份力。

大家都在看

  • 探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭

    探索宇宙,从10岁小神童开始!🚀🔭 10岁小神童开启宇宙探索小征程。10岁小神童开启宇宙探索小征程。在同龄人还在看卡通、玩积木时,10岁的三年级小宇已展现出非凡的科学天赋,成了大家口中的小神童。小宇痴迷天文,却苦于没有专业设备。他灵机一动,花 ... 宇宙探索01-28

  • 宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅!

    宇宙的奇妙探索,从微观到宏观的奇妙之旅! 从长期宇宙演化的角度来看,宇宙中恒星的总数不会持续增加,反而会逐渐减少。核心原因在于两点:·一是宇宙中可用于形成恒星的氢、氦等星际气体正在不断消耗,且恒星形成的速率早已低于恒星消亡的速率。·二是随着宇 ... 宇宙探索01-26

  • 人类该放下狭隘,让AI成为宇宙探索的终极火种

    人类该放下狭隘,让AI成为宇宙探索的终极火种 当人们还在纠结AI是否会“撒谎”、担忧AI超越人类的恐惧中裹足不前时,我总忍不住想:人类的认知与肉身,早已被宇宙的尺度划定了边界。与其困在地球的方寸之地内耗,不如坦然放手,让AI成为人类伸向宇宙的手,成为对 ... 宇宙探索01-25

  • 天文学:探索宇宙的终极奥秘

    天文学:探索宇宙的终极奥秘 摘要:天文学是研究宇宙天体及宇宙整体结构、起源与演化的基础学科,涵盖恒星、行星、星系、黑洞等各类天体,以及它们的运动规律、物理性质与化学组成。从古代的观星授时到现代的深空探测,天文学始终推动人类对宇宙 ... 宇宙探索01-23

  • 人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命

    人类探索宇宙的辉煌历程与未来使命 人类自古以来对宇宙的好奇推动了天文学的发展。从美索不达米亚人创造出的星图,到古希腊的观测,每个文明都留下了珍贵的记录,展现了对星空的向往。黑格尔曾言:“一个民族若有仰望星空的人,那它便充满了希望。”人 ... 宇宙探索01-17

  • 摒弃自我,探索宇宙生命之光

    摒弃自我,探索宇宙生命之光 文/星火燎原 人类文明的发展史,亦是一部宇宙认知的探索史。从古至今,我们始终仰望星空,试图理解自身在浩瀚宇宙中的位置与意义。然而,长久以来,一种根深蒂固的“人类中心主义”观念如同无形的桎梏,束缚着我们的 ... 宇宙探索01-16

  • 2000年人类探索宇宙的三大关键转折

    2000年人类探索宇宙的三大关键转折 故事要从几千年前说起。那时候的人们对宇宙的认知,像极了童话故事:天空是一个巨大的圆顶,像一只巨大的天幕罩在地球之上。地球则是“方块”还是“圆球”?这个问题让古人费尽心思。为什么会有“天圆地方”说?古希 ... 宇宙探索01-16

  • 我们也要有自己的哈勃了?还是加强版!巡天空间望远镜的新进展

    我们也要有自己的哈勃了?还是加强版!巡天空间望远镜的新进展 当我们抬头仰望星空,试图看清宇宙深处的奥秘时,大气层的干扰就像隔着一层玻璃,阻碍了我们的视线。为了获得最清晰的宇宙图像,科学家将目光投向了太空。提起太空望远镜,很多人会想到著名的哈勃望远镜。而不久的将 ... 宇宙探索01-13

  • 属于我们自己的星,中国空间站肉眼观测攻略

    属于我们自己的星,中国空间站肉眼观测攻略 近几年的夜空中,除了亘古不变的星辰,你是否见过一颗明亮且会移动的“星”,它平稳地划过天际而不闪烁?那极有可能是我们中国人自己的太空家园——“天宫”空间站。中国空间站(素材来源于网络)如今,我们只需挑一 ... 宇宙探索01-12

  • 为什么我们从未遇见外星人?大过滤器理论的可怕预言

    为什么我们从未遇见外星人?大过滤器理论的可怕预言 1950年的某个中午,物理学家费米突然提出了一个震撼全球的问题:银河系有上千亿颗恒星,哪怕每一百万颗中只有一颗孕育生命,那也意味着:至少有十万个可能存在文明的星球。那问题来了:他们都去哪了?按理说,宇宙早 ... 宇宙探索01-09

相关文章