玻璃是個神奇的東西，用普通沙子加熱後就能制成，其用途那就更不用說了，在現代社會中幾乎每天都能看到，或者使用到玻璃。

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，将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将玻璃剪下來（不會大面積的破裂）。

甚至于還能剪出圓形。

而将玻璃拿出水中，再用剪刀去剪玻璃就會出現大面積的破碎，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。

那麼玻璃為什麼會出現這種現象呢，這是什麼原理，下面一起來了解一下

我們知道要想将玻璃直徑砸開，可以直接用石頭，錘子等物體猛砸就能讓其破碎，而要想将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。

還有一種經常使用的辦法，将一根較細的棉線在瓶子上繞幾圈，然後在棉線上澆上煤油後點上火，等将棉線燒完後，直接将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。

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。

那麼将玻璃放在水中，怎麼會用剪刀就能随意剪切呢，其實這還是與玻璃的内部結構有關系。

玻璃内部是由無數個小的二氧化矽多面體結構，通過串聯後形成網狀的特殊結構；而每一個多面體則是由外圍的四個氧原子，和位于中間的矽原子組成的，它們之間是由矽氧共價鍵相連接着的。

當将玻璃放入水中時，部分水分子會随之滲透到玻璃内部網狀結構中，破壞掉原本穩定的結構，讓原來的結果遭到破壞而變得脆弱，這樣就更容易被剪開了。

就是矽氧共價鍵變得脆弱了，而且矽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大面積破裂的原因。

其實，玻璃的這種特性很早就被人們發現了，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。

但是，并不是什麼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麼好，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。

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。

玻璃是通過對普通的沙子（主要成分是二氧化矽）加熱，直到融化并變成液體為止，沙子在1600℃的高溫下熔化。

在玻璃廠中，将沙子與廢玻璃，石灰石（碳酸鈣）和蘇打粉（碳酸鈉）等原料在爐中加熱混合。

碳酸鈉降低了沙子的熔點，這有助于節省制造過程中使用的能源和時間，但是它的缺點是會産生一種可溶于水的物質，但是可以通過添加石灰石來消除對玻璃的影響。

最終産品稱為鈉鈣矽玻璃(矽酸鹽)，這是我們在日常生活，以及部分建築上所使用的普通玻璃。

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。

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。

玻璃内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成了所謂的自由體積，但是，添加堿和石灰會導緻玻璃的密度增加，因為這些原料中的鈉離子和鈣離子填充了間隙空間，因此，玻璃的密度也會随之增加。

玻璃并沒有金屬那樣的抗彎曲特性，而是更容易碎和破裂，這種現象也可以通過玻璃固體的原子結構來解釋；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，因此它們不會出現向四周交錯生長的結構，而是向着某一個方向延伸，也就不會有很強的屈服和彎曲的特性。

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适應性就沒有那麼強，當受熱的玻璃突然冷卻時（例如将其浸入冰水中），由于其相對于内層的收縮，在外層中可能會産生很大的張力，這種張力可能會導緻破裂，這種熱沖擊的抵抗力被稱為玻璃的耐熱性。

參考資料：維基百科，SCIENCE TRENDS

文中圖片截取自Youtube《pixabay》

文中gif截取自Youtube《Is It Actually Possible To Cut Glass With Scissors Underwater》《How to Cut Glass Bottles 3 ways to do it》

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