晶瑩多彩的玻璃
我們日常生活中使用的玻璃製品可多啦:窗玻璃、穿衣鏡、燈泡、眼鏡、茶杯、酒瓶、玻璃工藝品……
它們的共同特點是透明,可以做成各種各樣的形狀,還不怕腐蝕。
據説,玻璃是古代腓尼基商人偶然發現的。運載天然鹼的腓尼基商船隊在航行中遇到大風浪,無法繼續前進,只好就近拋錨,在沙灘上過夜。他們用鹼塊當石頭,壘起爐灶,燒火做飯。當風平浪靜後,他們收拾鍋灶,準備揚帆啟航,忽然發現沙灘上有一些閃閃發光的明珠似的東西,這就是最早的玻璃。
這個古老的傳説告訴我們,玻璃是由砂子做主要原料熔融而來的。砂子的化學成分是二氧化硅。二氧化硅的熔點很高,加進純鹼(碳酸鈉)可以大大降低熔制的温度,使熔漿容易流動。不過,這樣做出來的玻璃象漿糊一樣,能溶解在水裏,我們把它叫做水玻璃,就是硅酸鈉。
加進石灰石,給水玻璃“吃”鈣片,熔融時和水一樣流動的玻璃液冷卻後就成為我們常見的玻璃了。在古墓裏發掘出的古埃及啥舍蘇女皇的項練———串墨綠色的玻璃珠,是四千年前人類歷史上最早的玻璃製品,當時比金銀首飾還要珍貴吶!只是那時熔鍊温度不高,玻璃珠不很透明。玻璃在很長時期裏,一直是王公貴族廳堂上的擺設和藝術品,如今已成為非常普通的生活用品和建築材料。用玻璃製作的用具和儀器品種繁多,價錢便宜,很受歡迎。蓋房子的時候,總少不了玻璃做的門窗;法國巴黎的世界博覽會大廳由鋼筋鑲嵌大面玻璃做成,採光很好,號稱“陽光大廈”。普通的窗玻璃、油瓶、酒瓶等帶有淡淡的'綠色,這是製造玻璃的原料裏含有二價鐵離子雜質帶來的綠色。有些藥瓶、啤酒瓶、醬油瓶卻是棕黃色的,這仍然是鐵的雜質造成的,不過不是二價鐵離子,而是三價鐵離子。
要製造沒有顏色的玻璃,選用的原料裏必須不含鐵質。可是,自然界的砂子、石灰石以及純鹼,或多或少總會有一些鐵的化合物。怎樣消除玻璃中的綠色呢?化學的辦法是:往玻璃熔漿里加進一定比例的二氧化錳。二氧化錳是氧化劑,它把綠色的二價鐵離子氧化成黃色的三價鐵離子,錳變成了紫色的三價錳。黃色和紫色合成白色,玻璃就變成無色透明的了。玻璃裏含有不同的金屬化合物,會被“染”上各種顏色。加氧化亞銅,可以得到紅色玻璃;加氧化鑽——藍玻璃;加氧化鉻——綠玻璃;……
玻璃也會“老化”。它本是無定形的過冷液體,分子、原子的排列雜亂無章。但是經過長時期的分子運動,玻璃裏會出現局部排列稍有秩序的微小晶體,使玻璃透光性下降,好象蒙上了一層霧氣,怎麼擦也擦不掉,人們從擦不亮的老玻璃這件事裏得到啟發,乾脆讓玻璃經過淬火處理,使內部分子排列整齊一些,微晶化。這樣的微晶玻璃很象金屬,不象一般玻璃那麼嬌脆。微晶玻璃茶杯不怕摔,不炸裂,用來做大型反射望遠鏡,不脹不縮,在冷熱劇變的環境裏仍然可以正常工作。微晶玻璃做車刀,削鐵如泥;還可以加工成人造骨骼。用微晶玻璃做的炒鍋,乾淨,美觀,能直接擺上宴席 .
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