玻璃在水中失踪
2007-12-29莫景
中学生百科·悦青春 2007年12期
从五角大楼、白宫、悉尼歌剧院,再到普通的民用、商用建筑群都能看到玻璃的身影。如今,玻璃已成为人们生活中一大景观。然而,人类并没有就此停止步伐,玻璃家族中也不断有新成员加入。
大家都知道,玻璃是人们将石英砂、纯碱、石灰石在1400摄氏多度的高温下熔融,冷却后即成为硬邦邦的玻璃了。玻璃是不溶于水的,甚至是那种腐蚀性极强的“王水”,正因为如此,玻璃可用来盛放各种水溶液以及酸碱溶液。
但是,有一种奇妙的玻璃却能很容易地在水里溶解。你只要把一小块这种玻璃放到热水中,不多一会儿,玻璃就“失踪”了。真有这种玻璃吗?
当然!这种能在水里“失踪”的玻璃是一种经过独特的方法制造的,它与普通玻璃的制造方法不同,少了一种原料。它只用石英砂和纯碱在高温1400摄氏多度下熔融,冷却而成的。
人们把这种能在水里溶解的玻璃称为水玻璃,在工业上叫作泡花碱,它是一种可溶的硅酸盐,由含不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅组成,水玻璃溶液很粘稠,呈青灰、黄绿或微红色,无色透明的质量最好。
这种在水里都会溶解的“脆弱”玻璃,会有什么用处呢?
世间万物,就是这么奇妙!水玻璃也自有它的用武之地。比如:你把鲜鸡蛋放在水玻璃溶液里浸一下,就可放置一到二年而不变质,打开鸡蛋来,就像是母鸡刚生下的新鲜鸡蛋一样。这是因为水玻璃有杀菌的作用,并且能充填到蛋壳的孔隙中,使鸡蛋与外界隔绝,阻止微生物侵入蛋内。普通玻璃可就不行了。
此外,水玻璃还能防止金属腐蚀。比如制造飞机用的铝合金——杜拉铝,既轻又坚硬,但耐腐蚀不够好。而用水玻璃浸过的杜拉铝,放在食盐水中,经过120小时后才开始发生腐蚀,耐蚀性比原来提高了近40倍。原来,水玻璃与铝接触时,铝被水玻璃水分解后生成的苛性碱溶解,铝表面带正电荷的离子吸引带负电荷的胶体微粒二氧化硅,发生聚集及凝结;二氧化硅转变成的硅酸凝胶在金属表面上形成保护膜,使铝不再被腐蚀。正因为水玻璃具有这种本领,因此被广泛地用来防止冷冻机、锅炉、电解槽等的腐蚀。
水玻璃中调入颜料以后,可以像油漆一样涂刷墙壁,形成一层牢固的薄膜。它对于三合土、砖瓦、沙子也有同样的作用。1918年,有人在瑞士兴修了一条“玻璃马路”;先用碎石把路基铺好,再浇上一层水玻璃和细沙的混合物。这种“玻璃马路”不但十分坚固,而且刮风没有尘土,下雨没有烂泥。它的缺点是成本较高。如今,这种马路在世界上已经铺了好几千公里。
在铸造工业中,水玻璃也是大显身手。它析出的无定形的二氧化硅是一种优良的黏结剂。将水玻璃拌入型砂,造好型,再通入纯二氧化碳仅需数十分钟或数分钟便可硬结。水玻璃可使砂型干燥期缩短,它已被广泛用于电气仪表、飞机、汽车、拖拉机等的精密铸造当中。水玻璃还是制皂工业中最好的填料。它可以增加肥皂块的硬度,防止肥皂酸败,增强肥皂的洗涤能力。
水玻璃从1818年发现以来,至今已有一百多年了。现在,它们用途越来越广泛,而人们对它的认识和利用还不是很透彻,还有待于人类继续探索!
编辑/李章