水玻璃密度(水玻璃专用固化剂配方)

审计专家:甘强

北京理工大学讲师，应用化学博士

用剪刀就能把玻璃剪成想要的形状，听起来是不是很不可思议？毕竟玻璃不仅坚硬，而且易碎。

然而，这确实是真的。你只要把玻璃杯放在水里，就可以很容易地用剪刀剪开它。

用剪刀在水里裁剪玻璃 来源丨网络用剪刀在水中剪玻璃。

那么，这是为什么呢？

玻璃是如何制成的？

我们来看看玻璃的制作和加工工艺。

在一家玻璃厂，沙子和废玻璃、石灰石(碳酸钙)和苏打(碳酸钠)在一个炉子里混合并加热。直到原料融化成液体。

沙子需要在1600℃的高温下熔化。苏打可以降低沙子的熔点，大大节约了生产时间和能源。纯碱在冶炼过程中，会产生一种水溶性物质，然后石灰石的作用就会体现出来。它可以吸收这种物质，消除它对玻璃的影响。

吹制玻璃 来源丨网络吹制玻璃源网络

将熔化的玻璃吹制成型，最后形成我们看到的玻璃和玻璃制品。不知道大家有没有注意到，有些玻璃工艺品是在玻璃处于液态时手工设计的，经过定型冷却后，就形成了精美的工艺品。

为什么能在水中切割玻璃？

如果直接用剪刀在空气体中切割玻璃，玻璃很可能会直接碎掉，所以日常需要使用专门的切割工具来切割玻璃。没有工具，人们想到了一些切割玻璃的技巧。

来源丨网络来源网络

用煤油粘棉线，缠绕在要切割的部位，然后点燃。棉线烧好后，将玻璃放入冷水中，玻璃会瞬间从棉线处断成两截。这主要是基于热胀冷缩的原理。

用火烧法切断玻璃瓶 来源丨网络通过焚烧切断玻璃瓶的来源网络

除此之外，还有人发现，即使是最普通的剪刀，也可以把玻璃随意剪成各种形状，就像用剪刀剪纸一样容易，只要把玻璃放在水里。那为什么玻璃在水中可以随意切割？

玻璃是由许多二氧化硅多面体相互连接并结合成网络结构而形成的。单个二氧化硅(化学式SiO2)分子被两个氧原子包围，中间通过硅原子相连。二氧化硅组合成多面体时，相当于一个硅原子被四个氧原子包围，四个氧原子之间通过硅氧共价键相连。而且他们之间的关系其实也没那么牢固。

二氧化硅的分子结构 来源丨360图片二氧化硅分子结构来源:图360

实际上，普通玻璃的表面并不像我们肉眼看到的那么光滑，内部原子堆积密度不高，其表面容易出现细小裂纹。如果受力过大，开裂的地方会很快开裂，导致玻璃破碎。而玻璃中二氧化硅的网络结构并不是特别稳定，外力过大容易被撕裂，这也是普通玻璃易碎的原因。

玻璃放入水中，硅原子被水分子中的羟基(化学式H2O)吸引，玻璃的硅氧共价键被羟基撕掉，形成新的共价键。这个过程被称为“玻璃的水解”。玻璃的稳定结构被破坏，特别是有裂缝的地方，更容易受到水分子的“攻击”，所以你把玻璃放在水里，很容易把玻璃割破。

在水中裁剪玻璃 来源丨360图片在水中切割玻璃。来源丨360图片

此外，有科学家发现，在有水的环境中，由于玻璃与水分子的结合，玻璃与内部结构的能隙减小。众所周知，要想在空气体中打碎玻璃，需要对玻璃施加作用力，才能达到打碎玻璃的能量，而水分子和二氧化硅的结合可以直接降低打碎玻璃所需的能量。这时候只需要很小的力就可以轻松的切开水中的玻璃。

有的人会尝试直接用手在水里掰。这种方法虽然可行，但是不能保证我们的手不会被碎玻璃扎到，也不能保证直接用手就能掰出想要的形状，所以还是不建议直接用手。

玻璃还有哪些特性？

事实上，玻璃的这一特性早已为人所知。比如在抛光玻璃的过程中，经常需要在玻璃上喷水，这样玻璃更容易抛光。

根据玻璃的特性，有人发明了水射流切割玻璃，但是一些经过特殊处理的玻璃结构比如钢化玻璃会非常稳定。水射流切割不如专用切割工具，所以水射流切割应用不广泛。

水刀 来源丨网络水道来远当网络

看到这里，你觉得玻璃真的是一种神奇的材料吗？但是，如果你想尝试在水中切割玻璃，你必须在做实验前保护好自己并戴上手套！