玻璃的主要成分(玻璃的原料和制作过程)

地球上不缺沙子，尤其是沙漠里的沙子，不仅丰富，而且无用。

沙子是不可或缺的建筑材料，在盖楼用于铺路的水泥和沥青中必不可少，但这里所说的沙子不包括沙漠中的沙子。经过多年的风化，沙漠中的沙子表面非常光滑，不能作为建筑材料的原料。可惜了。环顾世界，撒哈拉沙漠、阿拉伯沙漠和利比亚沙漠加起来面积超过1000万平方公里，而中国的塔克拉玛干沙漠总面积为33万平方公里。沙子多了，难道真的没用吗？沙子是什么？沙子的主要成分是二氧化硅，那么有没有什么东西的主要成分也是二氧化硅呢？是的，玻璃。

玻璃是二氧化硅，沙子是二氧化硅，而且沙漠里的沙子和其他地方的沙子相比，杂质少，那么加热后能变成玻璃吗？

好像是个好主意，想想也很过瘾。如果把沙漠里的沙子全部变成玻璃，不仅能改善地球生态，还能为人类提供取之不尽的玻璃。岂不是一举两得？这个世界有趣的地方在于，只要你能想到的东西，一定有人付诸实践。在国外，一些年轻人去沙漠加热沙子，尝试制作玻璃。整个实验过程后来被公布在国外网站上。

在实验中，沙子加热到2200摄氏度后，确实呈现出晶莹剔透的玻璃的感觉，但离我们常识中所知的玻璃还有一定的距离。

那么为什么同样是二氧化硅，沙子加热后却不能变成我们熟悉的玻璃呢？关键在于加热温度的不同，加热温度不同的原因是原料的不同。的确，制造玻璃的主要原料是二氧化硅，但不仅仅是二氧化硅。除了主要原料外，还必须添加许多辅助材料，如硼酸、硼砂和石灰石。除了添加辅料，还必须去除杂质，“除铁”是玻璃制造过程中非常重要的一个环节。没有这个环节，就不可能制造出合格的玻璃。

万事俱备，就开炮。烧制玻璃时，通常使用池窑或坩埚窑。在均匀加热的情况下，只需要1500摄氏度左右就可以获得合格的液态玻璃。最后，我们只需要将这些液态玻璃放入模具中定型，就可以获得我们想要的玻璃产品。

那么如果不加这些辅料，不去杂质，只是把沙漠里的沙子拿出来烧了会怎么样呢？就像那些国外年轻人做的实验一样，把沙子变成光滑透明的液体，大概需要2200摄氏度。过高的温度会引起物质结构的变化。沙子最重要的成分是二氧化硅，二氧化硅中的硅原子和氧原子通过共价键连接在一起。

过高的温度会使硅原子和氧原子之间的共价键断裂，导致原子处于自由状态，随机结合。虽然这种变化只是物理上的变化，但足以让它无法形成我们所期待的玻璃。

可见用沙漠沙直接烧制玻璃有点异想天开。如果是这样，那治沙就太简单了。那么既然沙子不能直接用来烧玻璃，那么在沙漠中可以提纯再利用吗？这个还是挺难的。是的，沙漠里的沙子杂质相对较少，主要成分是二氧化硅，但是要分离这些二氧化硅并不容易。我们怎样才能分离这些只有在显微镜下才能看得清楚的微小的圆形沙粒？

通常采用的物理分离方法很难筛选出砂中的二氧化硅颗粒，即使有方法，成本也相当高。

从石头中提取二氧化硅比从沙子中分离二氧化硅颗粒更方便也更便宜。况且二氧化硅不是稀缺资源，在地球上储量巨大，根本没必要去靠近沙子。因此，沙漠中的沙子仍然是无用的。虽然用沙子烧玻璃的想法无法实现，但这个想法还是值得肯定的。对待环境最有效的方法是为你想要破坏的东西找到某种用途。单方面的治疗往往难以持久。