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標題: 玻璃放水里就“軟”了，用剪刀都能剪開，你試過嗎 [打印本頁]
作者: 機極級技 時間: 2022-12-16 14:13
標題: 玻璃放水里就“軟”了，用剪刀都能剪開，你試過嗎
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。
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但同時玻璃也有很多獨特的特性，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）。
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甚至于還能剪出圓形。
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" d& G4 W9 V3 l- b4 T9 Q. R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。
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; e# G' _2 g2 U t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
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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行切割。
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還有一種經(jīng)常使用的辦法，將一根較細的棉線在瓶子上繞幾圈，然后在棉線上澆上煤油后點上火，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。
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g1 s7 j' _+ b5 y+ w8 a" M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。
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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。
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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。
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當將玻璃放入水中時，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。
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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。
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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。
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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。
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8 D* f; m6 t$ F7 U在水中剪切玻璃，雖然可以體驗到玻璃被一點點剪掉的感覺，但還是比較危險，如果要想體驗還是要戴好手套。
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玻璃的制成- j6 p+ F1 E( p% i5 \6 x( V
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。
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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。
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碳酸鈉降低了沙子的熔點，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。
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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。
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玻璃的特點
7 y/ s+ w+ o0 |6 M8 _3 r) ?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)。
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玻璃既有我們能夠看到它所具有的很多特點，如強度，透明度等，但同時它具有很多看不見的物理和化學特性。
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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。
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6 Q2 Q& s) u6 O4 n* P+ h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，也就不會有很強的屈服和彎曲的特性。
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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，當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，這種張力可能會導致破裂，這種熱沖擊的抵抗力被稱為玻璃的耐熱性。
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參考資料：維基百科，SCIENCE TRENDS
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文中圖片截取自Youtube《pixabay》
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作者: zjhcnsod 時間: 2022-12-16 14:39
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+ Z2 [) y* n( C8 g
作者: |°莪瘋ㄋ._ 時間: 2022-12-16 16:08
謝謝，科普了
作者: sfcp 時間: 2022-12-16 17:42
自己試試就知道了
作者: 魍者歸來 時間: 2022-12-16 22:28
高中化學冷知識——玻璃不是傳統(tǒng)意義上的固體
作者: 平凡yjr 時間: 2022-12-19 07:56
有機會試下
作者: 武漢老虎 時間: 2022-12-19 07:59
玻璃奇怪
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