沙,这玩意儿在大地上可一点儿都不缺,尤其是沙漠里的沙,不但数量大,作用小。
沙子是必不可少的建筑材料,盖楼的水泥和铺路的沥青里都离不开沙子,但是这里说的沙子却不包括沙漠里的沙子。沙漠里的沙子经长年累月风化作用后表面非常平整,不能用作建筑材料原料。这实在是太遗憾了,放眼全球,撒哈拉沙漠,阿拉伯沙漠,利比亚沙漠加在一起占地面积都在1000万平方公里以上,我国塔克拉玛干沙漠足有33万平方公里之多,要是沙子再多,真的没有用吗?沙子在哪里?沙子的主要成分就是二氧化硅,那么有没有什么东西的主要成分也是二氧化硅呢?有的,是玻璃。
玻璃就是二氧化硅,沙子就是二氧化硅,而比起别处的沙子,沙漠里沙子的杂质含量要低得多,所以将这些沙子受热后能不能成为玻璃?
看来这是个不错的选择,想起来感觉很痛快,假如将沙漠里的沙子全部变成玻璃的话,既能改善地球生态又能为人类提供永不枯竭的玻璃不可谓一箭双雕?世界上最有意思的地方是:只要能想出来的事,那肯定会有一个人已付诸实现。国外曾有几个青年跑进沙漠中给沙子加热,想造出玻璃来,试验全过程随后还刊载于国外网站。
试验时,沙子被加热至2200摄氏度后确实会呈现玻璃晶莹透亮的感觉,但是离我们常识所知道的玻璃还很远。
那为什么同为二氧化硅的沙子在受热之后就无法成为大家熟知的玻璃?关键在于加热温度的差异,造成加热温度差异的原因就是原料的差异。确实,生产玻璃最主要的材料是二氧化硅,但是不仅仅是二氧化硅,除主要材料外,还加入了许多辅料如硼酸,硼砂,石灰石等。除加入辅料外,还要除去杂质,“除铁”在玻璃制作流程中至关重要,缺少这个环节就不可能生产出品质过关的玻璃。
当一切就绪后,便是烧制,玻璃的烧制一般采用池窑或坩埚窑,只要1500摄氏度左右即可得到品质合格的液态玻璃,同时又能保证均匀受热,最后,只要把这些液态玻璃置于模具中进行定型即可得到我们所需要的玻璃制品。
那在没有加入这些辅助材料和杂质清除的情况下直接从沙漠中取出沙子来燃烧又能如何?它会和那群外国年轻人进行的试验一样,大约需要2200摄氏度高温才能把沙子变成平滑透明的液体。而温度太高,则使物质结构改变。沙子最重要的组成就是二氧化硅,二氧化硅里的硅原子和氧原子靠共价键相连。
温度过高会使硅原子和氧原子之间共价键被破坏,使原子游离并呈现随机组合现象,不过这一改变仅仅是物理层面上的,却足以使其不能构成我们预想中玻璃般的外观。
由此可见,要想使用沙漠里的沙子直接烧制玻璃,实在有些异想天开,若真是如此,治沙也太过简单了。那既然无法直接用沙子烧玻璃,那是不是可以在沙漠中提纯沙子后再利用呢?这个问题还相当棘手。不错,沙漠里的沙子相对来说杂质很少,它的主要成份是二氧化硅。但是要把它们分离开来可并非易事。面对那些显微镜下才看得清楚的又细又圆的沙粒如何能把它分开?
一般采用的物理分离方法难以从沙子中分离出二氧化硅颗粒,即使有办法,代价也不小。
与其将二氧化硅颗粒脱离沙子,还不如把二氧化硅从石头里提出来更容易、更便宜,再说二氧化硅本来就是一种稀缺的资源,这个星球上储量很大,因此完全犯不到更靠近沙子。这说明沙漠里的沙子仍然用处不大。尽管以沙子烧玻璃的设想无法成为现实,但是这一设想仍然是可以确定的。环境治理最为有效的办法是给那些想被淘汰的事物寻找某种目的,而单方面支付的治理方式通常是难以持久。
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