沙子 , 这种东西在地球上可是一点也不缺 , 特别是沙漠中的沙子 , 不仅多 , 而且没有什么用 。
沙子是一种不可或缺的建筑材料 , 盖楼用的水泥、铺路用的沥青之中都少不了沙子 , 但这里所说的沙子并不包括沙漠中的沙子 。沙漠中的沙子经过长年的风化作用 , 表面十分光滑 , 无法作为建筑材料的原料使用 。
这真是可惜了 , 放眼世界 , 撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠和利比亚沙漠加起来 , 占地就超过了1000万平方公里 , 而我国境内的塔克拉玛干沙漠也足足有33万平方公里 , 如果多的沙子 , 难道就真没有什么用吗?沙子是什么?
沙子的主要成分就是二氧化硅 , 那么有没有什么东西的主要成分也是二氧化硅呢?有 , 玻璃 。
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玻璃是二氧化硅 , 沙子也是二氧化硅 , 而且相比其它地方的沙子而言 , 沙漠中的沙子杂质含量更少 , 那么把这些沙子加热之后是否能够变成玻璃呢?
这似乎是一个好主意 , 想一想都觉得十分过瘾 , 如果把沙漠中的沙子都变成玻璃 , 不仅能够改善地球生态 , 还能够给人类提供永远用不完的玻璃 , 岂不是一举两得?
这个世界的有趣之处就在于 , 只要你能够想到的事情 , 那么就一定有人已经付诸于实践了 。在国外就有一些年轻人跑到了沙漠之中去加热沙子 , 并试图制造出玻璃 , 整个实验过程后来也被发表在了国外的网站上 。
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实验中 , 在将沙子加热到了2200摄氏度之后 , 的确呈现出了玻璃晶莹剔透的感觉 , 但距离我们常识中所知的玻璃还有着一定的距离 。
那么为什么同样是二氧化硅 , 沙子加热后却没有办法变成我们所熟悉的玻璃呢?关键就在于加热的温度不同 , 而导致加热温度不同的原因 , 则是原料不同 。
的确 , 制造玻璃的主要原料就是二氧化硅 , 但并不只有二氧化硅 , 除了主要原料之外 , 还要添加很多辅料 , 比如硼酸、硼砂以及石灰石等等 。
除了添加辅料之外 , 还必须要去除杂质 , 而“除铁”是玻璃制造流程中非常重要的一环 , 如果少了这一环 , 是无法制造出质量合格的玻璃的 。
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当一切准备就绪之后 , 就是烧制了 , 烧制玻璃通常会使用池窑或者坩埚窑 , 在保证受热均匀的情况下 , 只需要1500摄氏度左右的温度就可以获得质量合格的液态玻璃 , 最后只需要将这些液态玻璃放置到模具里定型 , 就可以获得我们想要的玻璃制品了 。
那么如果不添加这些辅助材料 , 也不进行杂质的去除 , 直接把沙漠里的沙子拿过来就烧 , 会怎么样呢?就会像那群国外年轻人所做的实验一样 , 大概需要2200摄氏度的高温才能够将沙子变成光滑透亮的液体 。
而过高的温度会导致物质的结构发生变化 。沙子最为主要的成分是二氧化硅 , 而二氧化硅中硅原子与氧原子是依靠共价键连接在一起的 。
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过高的温度会导致硅原子与氧原子的共价键发生断裂 , 从而导致原子处于游离状态 , 出现随机组合 , 虽然这种变化只是物理层面的变化 , 但足以使得它无法形成我们所期待的玻璃的样子 。
由此可见 , 要想使用沙漠里的沙子直接烧制玻璃 , 实在有些异想天开 , 若真是如此 , 治沙也太过简单了 。那么既然不能直接使用沙子来烧制玻璃 , 那么能够对沙漠里的沙子进行提纯之后再用吗?这还是颇具难度的 。
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