tft每日頭條

 > 生活

 > 玻璃瓶可以在自然界中存在多久

玻璃瓶可以在自然界中存在多久

生活 更新时间:2024-10-11 22:59:11
前言

在某些一望無際的海面上,波濤裡攜帶着成千上萬隻玻璃瓶子。它們五顔六色,奇形怪狀,成群結隊,它們絕大部分是被人們當作垃圾扔掉的,但隻有少數玻璃瓶子在科技發展和人類研究中有着特殊的使命。

2018年3月6日,澳大利亞珀斯當地一戶人家,在珀斯以北180多公裡的一個偏遠沙灘上遊玩時,發現了一個外表古舊的玻璃瓶,瓶中隻有一張紙條,而紙條上還有模糊的墨水字迹,依稀能看見寫着“1886年6月12日”和船名“寶拉“。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)1

拾到來自132年前的玻璃瓶

專家經過研究玻璃瓶中紙條上的信息,證明這個玻璃瓶确實來自132年前的一艘德國船隻——寶拉号(Paula)。

在1886年,研究人員乘坐寶拉号負責執行水文組織的的觀測任務,追蹤洋流的動态變化規律,便在特定位置将無數個裝有記載着實驗數據的紙條的玻璃瓶抛進印度洋。

這些玻璃瓶,将被極個别人拾到,完成它的實驗使命;有的仍在海洋裡流浪;而有的會在外力的作用下破碎。

這個玻璃瓶很幸運,在海洋和泥沙裡流浪了132年,瓶身并沒有破損。唯有木塞在長久的水泡日曬裡風幹脫落,大量沙子灌入瓶身緊緊包裹着紙條,和厚重的玻璃瓶子一起被沖積在沙灘中,保持着穩定和諧,直到被人發現。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)2

寶拉号

這一個玻璃瓶的價值不僅僅是為洋流方向的實驗提供證據,更為重要的是,意外提供給了玻璃一個時間長久和環境不确定的實驗環境

在這樣一個環境中,玻璃存在了132年,沒有破碎,沒有風化,沒有消失,這個瓶子本身就是這個奇迹,讓人不免好奇。人類生命不過百年,玻璃為什麼可以存在這麼久。

什麼是玻璃?玻璃的成分到底是什麼?

根據當代百科全書的定義,玻璃是一種或透明或雜色的物質,固體和液體混合參半,穩定形态是固體,在一定溫度下會變為流動的液體。

由沙子中的主要成分二氧化矽和石灰等其他化學物質在高溫下産生化學反應,以流動的液體形态融合時形成連續的網狀結構,在冷卻的過程中液體粘度逐漸增大直到最後硬化。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)3

玻璃的分子結構

玻璃屬于人造物品,曆史發展到現在,已經成為了常見的造物材料之一。玻璃以其透明的特性和晶瑩的色澤深受人們喜愛,用來隔風透光,兼具實用性和觀賞性。從古至今,在建築、科技和藝術等領域都有廣泛的應用。

玻璃在廣泛生産和應用的同時,同樣也産生了一個問題,玻璃的壽命到底有多久。如果不對玻璃施加外力,那麼玻璃在自然穩定的狀态下可以存在多久?要想解決這個問題,就必須對玻璃進行深入的解讀。

玻璃的曆史

玻璃雖然在近代才在全球廣泛應用,但它的曆史卻是十分悠久的。在三千多年前的地中海沿岸,一艘商船載着晶體礦物“蘇打石”,由于天氣惡劣,海洋危險重重,商船停靠在地中海沿岸。于是船員們擡起大鍋登陸,并用幾塊“蘇打”在沙灘上搭建了一個簡單的竈台,搭鍋做飯。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)4

天然蘇打石

當他們收拾東西準備離開時,有人發現原本搭建竈台的沙灘上,有一些奇怪的東西,這些東西在陽光的照射下還會閃閃發光。這些閃光的東西,其實是他們做飯時用來當作竈台的天然蘇打石,在烈火的烤炙下,與沙灘上的沙子發生化學反應而産生的晶體。

後來大家才知道,蘇打是天然堿,沙子裡含有大量的二氧化矽。這兩種物質在高溫下發生化學反應,于是就産生了一種新的物質,這就是最早的玻璃。

中國古代也有玻璃的出現,玻璃最早在春秋戰國時期就有,但是要等到明清時代發揚過大。而且并不能像現在的玻璃杯那樣能夠放熱水,并且純度也是普遍偏低。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)5

古代玻璃制品

中國的玻璃制造曆史很長,到漢代已達到驚人發達的水平,不過,從先秦至漢,受到傳統的崇玉觀念的影響,玻璃更多的是作為仿造玉器的原材料,玻璃本身的價值并不高,但是手藝人們高超的制作技術卻讓玻璃在“仿玉”這個領域取得了精彩的成就。

大約從漢代起,遙遠的異國生産的透明玻璃制品開始流入中國,透明玻璃當時被珍視為奇寶

大約在兩晉南北朝期間,異國的玻璃制造技術一波一波傳入中國,其中也包括燒制透明玻璃的珍貴技術。 明代宋應星《天工開物》中也記載了當時作坊裡燒制玻璃制品的全過程。我們可以知道,在那個時代玻璃制品已經不是稀有的物品。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)6

古代透明玻璃制品

所以,在中國古代及歐洲古代都流傳下來了不少玻璃藝術品,從出土的墓地中發現了各種玻璃制品。比如1990年10月杭州市半山鎮石塘村戰國一号墓出土戰國水晶杯、甯夏固原縣北周李賢墓出土的玻璃碗、江蘇南京象山7号墓出土玻璃磨花筒形杯等等。

雖然塵封了一千多年,但它們依舊充滿色澤,完好無損。可見,玻璃在固定的自然環境下非常穩定

當一個玻璃瓶所處的環境非常穩定,自然環境中的各種外有力量都無法影響到它,比如存放在博物館裡,埋葬在地底下,一直保持着穩定的狀态,那麼它就可以存在很多年,也許可以永遠存在

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)7

磨花玻璃碗

為什麼玻璃會在自然環境下這麼穩定?

穩定的原因大概有這麼兩點:

首先是化學穩定性。玻璃主要成分是二氧化矽,另外還存在一些Al、Na、Ca、K的鹽。

玻璃中的這些元素相互作用所形成的混合物,都處于相對飽和平衡的狀态,與外部大多數混合物是相互排斥的,不會産生化學反應。

所以,當玻璃放在一個自然環境中,即使有外部力量刺激,除了形态,它不會産生反應。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)8

玻璃的化學穩定性

其次是結構穩定性玻璃中的主要元素Si與O會形成矽氧的一種四面形體,這些Si-O四面形體結構一個一個組合起來的,可以形成無定型的密集而整齊的網絡結構。

始終保證着穩定的Si-O四面體結構有利于玻璃的穩定性,這種網絡結構也類似于漁網本身相對的穩定性。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)9

二氧化矽的四面體結構

在什麼情況下,玻璃的穩定會被打破?

衆所周知,玻璃是易碎的。玻璃雖然擁有質地堅硬的固體性質,但在顯微鏡下,玻璃的元素分子并不是像鐵分子或者金屬分子那樣是緊密的靠在一起的,反而是像水分子一樣,很松散。

這種松散就決定了玻璃的另一個特性——。雖然玻璃的分子結構有序但過于稀疏,一旦遇上分子結構更為緊實的物質,像玻璃這樣松散的分子結構就很容易被打破,因此玻璃易碎是由其分子結構決定的。

因此在自然界的水力、風力、地質運動等外力的長時間作用影響下,玻璃瓶就會持續地遭到外部力量的非化學沖擊,這種沖擊主要來自分子結構緊密的物質。

翻滾、撞擊、摩擦等等過程中,玻璃瓶就會發生破碎,然後在外力作用下,從大塊變成小塊、小塊變成更小塊,如此反複,最終變成非常細小的顆粒,并融入大自然之中。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)10

玻璃被擊碎

所以說,要想打破玻璃的穩定,讓其在自然界中“消失”。通常就是通過水力、風力、地質運動等外來動力的作用,讓玻璃破碎,又使碎片變成碎屑,最終成為非常小的粉末,直至“消失”。

故而,玻璃能夠在自然界中存在多長時間,通常取決于外部的動力作用大小和時間的反比作用。

一個典型的例子就是位于俄羅斯海參崴的“玻璃海灘”。

說起來,這裡曾經隻是一處用來存放舊玻璃瓶的垃圾場,而“玻璃海灘”形成也是非常的傳奇。和玻璃有關,和海水有關,和時間有關。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)11

俄羅斯海參崴的玻璃海灘

從幾十年或一百多年前甚至更久以前的某一天開始,無數的失去使用價值的玻璃瓶、玻璃杯、或是其他什麼玻璃制品一車一車地拉來,堆放抛棄于此。久而久之,寬廣的海灘上一眼望去遍布玻璃。

在當時,這樣一個堆滿玻璃碎片的沙灘,成了無人敢涉足的危險之地和禁忌之地。但是沒有人會想到,有一天,這裡會成為一條五光十色的海岸線,每年的遊客絡繹不絕。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)12

遊客衆多

在海浪夜以繼日地沖刷下,海灘上的完整玻璃瓶不停地起伏碰撞,變成了碎片。來自大海的外力帶動着這些玻璃碎片相互摩擦,它們在海水中打磨,生硬的棱角變得光滑,外形圓潤如鵝卵石一般。

海水的沖刷和磨砺锉平了玻璃的鋒利,一些經過海水打磨的普通玻璃石從海裡被沖積到海灘上。久而久之,在海灘上已經沒有玻璃瓶,取而代之的是各種顔色的圓潤的細小的玻璃塊兒。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)13

玻璃海灘的玻璃

這些小玻璃塊兒,也被稱為“海玻璃”,它們中品質上佳的大多會被制作成工藝品或者首飾。玻璃作為垃圾被扔進大海又重生于大海,大海不計較它們尖銳,反而讓它們在大海裡洗練成最美麗的回饋。

時至今日,這些玻璃依舊在被海水沖刷滌蕩,變得越來越圓潤光滑的,可以想象的是,在不太遙遠的未來,它們就會徹底地融入大自然之中,變成沙子沉入海底或者直接沉睡在海灘上。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)14

被海水打磨的玻璃

玻璃能存在多久?

因為沙子和玻璃都是由二氧化矽所構成,玻璃和沙子有着不解的淵源,生物不會誤食,更不會有什麼化學危害。

玻璃制品隻要進入環境,尤其是持續水力環境後,很快就會被海洋的力量強制沖刷磨去棱角,然後會消失,它們的這種消失像水融入水一樣。換了一個狀态,繼續生存在地球上,我們可以認為它們“消失”了,同樣可以認為它們永遠存在。

一個玻璃瓶可以存在多久?可以這樣說,一個玻璃瓶,在沒有水力、風力、地質運動的作用和影響下,就會和當初出土的來自幾千年前的玻璃一樣,依舊是那個玻璃瓶,完整純粹。

玻璃瓶可以在自然界中存在多久(能在自然中存在多久)15

沙灘上廢棄玻璃瓶

但是,隻要玻璃瓶被置于這些環境裡,它的最終結局就是“消失”,或者仍舊在“消失”的過程中。隻是這樣的過程太久,我們人類很難完整地觀察到這個過程。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关生活资讯推荐

热门生活资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved