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玻璃是個(gè)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(huì)中幾乎每天都能看到，或者使用到玻璃。

但同時(shí)玻璃也有很多獨(dú)特的特性，最近就看到這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，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(huì)大面積的破裂）。

甚至于還能剪出圓形。

而將玻璃拿出水中，再用剪刀去剪玻璃就會(huì)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。

那么玻璃為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢，這是什么原理，下面一起來了解一下

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(jiān)硬的金剛石對(duì)其進(jìn)行切割。

還有一種經(jīng)常使用的辦法，將一根較細(xì)的棉線在瓶子上繞幾圈，然后在棉線上澆上煤油后點(diǎn)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(huì)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(huì)整齊地裂開。

那么將玻璃放在水中，怎么會(huì)用剪刀就能隨意剪切呢，其實(shí)這還是與玻璃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)系。

玻璃內(nèi)部是由無數(shù)個(gè)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(gè)多面體則是由外圍的四個(gè)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(jià)鍵相連接著的。

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當(dāng)將玻璃放入水中時(shí)，部分水分子會(huì)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(jià)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(jià)鍵，也會(huì)讓玻璃不會(huì)出現(xiàn)大面積破裂的原因。

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其實(shí)，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(huì)不停地噴水，這會(huì)讓玻璃更容易被打磨。

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。

在水中剪切玻璃，雖然可以體驗(yàn)到玻璃被一點(diǎn)點(diǎn)剪掉的感覺，但還是比較危險(xiǎn)，如果要想體驗(yàn)還是要戴好手套。

玻璃是通過對(duì)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。

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。

碳酸鈉降低了沙子的熔點(diǎn)，這有助于節(jié)省制造過程中使用的能源和時(shí)間，但是它的缺點(diǎn)是會(huì)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(duì)玻璃的影響。

最終產(chǎn)品稱為鈉鈣硅玻璃(硅酸鹽)，這是我們?cè)谌粘Ｉ?，以及部分建筑上所使用的普通玻璃?/font>

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)。

玻璃既有我們能夠看到它所具有的很多特點(diǎn)，如強(qiáng)度，透明度等，但同時(shí)它具有很多看不見的物理和化學(xué)特性。

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(huì)導(dǎo)致玻璃的密度增加，因?yàn)檫@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(huì)隨之增加。

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(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(shí)，基本上會(huì)以非晶狀順序凍結(jié)，因此它們不會(huì)出現(xiàn)向四周交錯(cuò)生長的結(jié)構(gòu)，而是向著某一個(gè)方向延伸，也就不會(huì)有很強(qiáng)的屈服和彎曲的特性。

玻璃通常在加熱時(shí)也會(huì)膨脹，而在冷卻時(shí)則會(huì)收縮，玻璃的這種熱膨脹對(duì)其突然受到溫度變化沖擊適應(yīng)性就沒有那么強(qiáng)，當(dāng)受熱的玻璃突然冷卻時(shí)（例如將其浸入冰水中），由于其相對(duì)于內(nèi)層的收縮，在外層中可能會(huì)產(chǎn)生很大的張力，這種張力可能會(huì)導(dǎo)致破裂，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》

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