玻璃真的可以存在200萬年？其實這才是它的真正歸宿！

綜藝節目《奔跑吧》在一期節目中提到：一個玻璃瓶降解需要200萬年。

乍一聽，玻璃的降解貌似的確很艱難。

已有的生活常識也給我們同樣的感覺，玻璃——這種人造物可以被高溫融化，可以被碎成渣滓、粉末，但也只是如此。好像大自然並不能再進一步地奈它如何。

玻璃的生命力當真如此頑強，它真的可以存在200萬年嗎？



玻璃、沙子與二氧化矽

在科學上，玻璃的定義比較廣泛，任何加熱到液態時會出現玻璃轉化的無定形固體都可以稱為玻璃。

玻璃轉化是指物質在玻璃態與高彈態之間的轉化過程。玻璃態是指加熱會變軟，再加熱會熔化的狀態，高彈態是指具有彈性的狀態。

玻璃大致可以分為有機玻璃和無機玻璃兩大類，而我們通常所說的玻璃就是指無機玻璃。

無機玻璃一般是以多種無機礦物為主料，再輔以少量其他原料製成的，常見的主料有石英砂、硼砂、長石等。

無機玻璃的主要成分是二氧化矽（SiO₂），它是一種性質比較穩定的酸性氧化物，在自然界中主要以石英的形式存在。



石英

石英是地殼中含量僅次於長石的礦石，我們所熟知的水晶正是石英的一種，只有無色且完全透明的石英才叫水晶。

雖然顏色發黃的沙子與透明的玻璃除了都有點硬之外，其他方面好像都不怎麼搭邊，但其實一般的沙子與玻璃一樣，主要成分也是二氧化矽。

既然主要成分一樣，那我們自然會聯想到用沙子來煉製玻璃。事實上，至今為止這種做法已經相當成熟。

比如石英玻璃就是以純淨的矽砂煉製而成，因為成分的單一純淨性，石英玻璃具有比普通玻璃更好的抗熱震性和耐熱性。



頑固的玻璃

根據上面的介紹，我們知道了玻璃其實就是二氧化矽和其他矽酸鹽的混合物，玻璃的性質本質上是二氧化矽和矽酸鹽的性質。

玻璃的穩定甚至是「頑固」可以從二氧化矽以及矽酸鹽的化學性質和物理性質來解釋。

首先，SiO₂的基本結構單元是四面體，一個Si在四面體的中心，四個O分別位於四面體的四個頂點。

顯然，這是一種很牢固的組成結構。而對於整個晶體來說，它是許許多多個正四面體連成的空間立體網狀結構。

這一奇特的骨架結構，賦予二氧化矽相當出色的物理性質，比如較大的硬度，耐高溫，抗震等。

而這種矽-氧四面體結構同時存在於矽酸鹽中。

玻璃的穩定性，正來源於此。



SiO₂晶體結構

特殊的物理結構賦予二氧化矽和矽酸鹽出色的物理性質，也自然使得玻璃在物理層面具有了「極頑強的生命力。」

你盡可以將它們砸成碎渣，燒成液態，但卻無法破壞其根本。

顯然，玻璃「不吃硬」！，那它是否吃軟？

其實，二氧化矽除了具有穩定的物理特性，還具有穩定的化學性質，一般不與生物反應。只與強鹼（比如氫氧化銫）和酸中的氫氟酸可以發生反應。

雕花玻璃正是利用了二氧化矽可溶於氫氟酸的特性。

看得出來，雖然存在能與二氧化矽反應的物質，但一塊丟棄在大自然中的玻璃很少有機會能碰到強鹼或氫氟酸。

於是，不管如何風吹日曬雨打，似乎依舊都很難到傷玻璃半毫。然而，玻璃真的會一直保持「原來的樣子」嗎？



玻璃的歸宿

開篇我們提到了「降解」一詞，但其實說玻璃可被降解是不嚴謹的。

降解一般是指有機化合物中的碳原子減少，分子量降低的過程，而玻璃顯然不是有機化合物。

在自然界中，沒有一種微生物會對玻璃感興趣，它們更傾向於去分解一些紙張、樹木和動植物屍體。

雖然玻璃不受微生物的青睞，但在大自然中還是有處理它的方法的，不需要人類去出手，那就是風化和侵蝕。

風化與侵蝕是兩種不同的自然作用力。



簡單說，風化是堅硬的巖石或礦物在與大氣接觸的過程中，因發生了物理或化學變化而在原地鬆散堆積的過程。而侵蝕是指像水流、冰川等在外力作用下發生運動而改變地貌的過程。

堅硬的巖石礦物可在風化和侵蝕作用下鬆散，瓦解，甚至變成細沙，而玻璃正是有著同樣的宿命。

堅硬的玻璃在風化和侵蝕作用下，依舊會被迫「屈服」，儘管這需要很長的時間。但在近海來說，由於水力的衝擊這一過程顯然是更快的。

去過海邊的朋友可能見過一種墨綠色的鵝卵石，但拿起來仔細端詳後發現，這竟然是一塊被磨平稜角的啤酒瓶碎片！

原來，玻璃真正的歸宿在這裡。

即使體積被磨損的再小，它們也會成為地球的一部分，久久的存在。



最後：

即使玻璃不可被分解，也難以在自然界中消失，但這並不會對生態造成汙染或不良影響，因為它並不具備汙染性。

只是鋒利的玻璃碎品可能會誤傷到人或其他動物，當然，所有鋒利的器具都會這樣。