玻璃在我們的生活隨處可見，用它制成的物品往往既實用又漂亮。 然而，你真的了解玻璃嗎？ 你知道制造玻璃的原料是什麽嗎？你知道玻璃其實不是固體嗎？你知道玻璃碎裂的速度比飛機還快嗎？本文將帶你探索關於玻璃的14個有趣冷知識， 從歷史到科學，從日常使用到奇妙用途 ，讓你對玻璃有一個全新的認識。準備好你的好奇心，我們現在開始！
1.玻璃是由沙子制成的
玻璃的主要成分是 沙子 中的 二氧化矽（SiO₂） ，其熔點高達 1700攝氏度 。因此，在制造玻璃的過程中，沙子需要被加熱到 約2000攝氏度 ，使其熔化成液體。除了沙子，在完整的玻璃制造過程中還需要加入 碳酸鈉（Na₂CO₃）和石灰石（CaCO₃） 等物質。這些成分在高溫下混合並熔化，形成 玻璃液體 。等到玻璃液體冷卻後，就可以得到透明的玻璃。
2.添加礦物質可以改變玻璃的顏色
在玻璃制造過程中，加入 0.4%至0.7% 的 金屬氧化物 （主要是礦物質）作為 著色劑 ，可以使玻璃呈現各種不同的顏色。具體來說，加入 氧化鉻（Cr₂O₃） 會使玻璃呈現 綠色 ，加入 二氧化錳（MnO₂） 則會使玻璃變成 紫色 ，而加入 氧化鈷（Co₂O₃） 可以使玻璃呈現 藍色 。這些著色劑可以改變玻璃中 電子的能階躍遷 ，使玻璃可以選擇性地吸收可見光，從而產生不同的顏色。
3.天然形成的玻璃
透過 火山噴發、雷擊和隕石撞擊 等高溫事件，玻璃可以在自然形成。火山噴發時， 熔巖 迅速冷卻形成的 黑曜石 是最常見的天然玻璃，其主要成分是 二氧化矽（SiO₂） ，形成於約 4000萬年前 。另外， 雷擊 也能使地表的沙子熔化並迅速冷卻，形成稱為 閃電石 的天然玻璃。最後， 隕石 撞擊地球時，產生的高溫高壓也會導致 巖石 熔化並形成玻璃，如 利比亞沙漠玻璃 。這些天然玻璃不僅在地球上存在， 月球 上也發現了由火山活動和隕石撞擊形成的玻璃。
4.玻璃碎裂的速度比飛機快五倍
玻璃破裂的瞬間速度如此之快，以至於肉眼難以捕捉，通常需要使用 高速攝影機 才能清晰記錄這一過程。經過測試，玻璃破裂時裂紋傳播的速度可以達到 每小時5400公裏 ，而普通民航客機的巡航速度約為 每小時800至1000公裏 ，這意味著玻璃碎裂的速度是飛機速度的5倍以上。即使是 超音速飛機 ，其飛行速度也只有 約每小時1278公裏 ，仍然遠低於玻璃碎裂的速度。這種高速碎裂現象在科學實驗和安全測試中具有重要意義，幫助我們更好地理解玻璃的物理特性和行為。
5.玻璃不是固體
盡管看起來像固體，但玻璃並不是傳統意義上的固體，而是一種 無定形固體或高黏度液體 。這主要是因為玻璃的 原子排列 和液體一樣是 無序的 ，這種無序排列使得玻璃具有液體的某些特性。例如，玻璃其實在 緩慢地流動 ，但只有經過非常長的時間（ 比如幾百年 ），我們的肉眼才能觀測出變化。這可以解釋為什麽一些古老建築的玻璃窗 底部比頂部更厚 。科學研究表明，玻璃的原子運動速度比一般液體 慢20至30個量級 。
6.最昂貴的玻璃制品
世界上最昂貴的玻璃制品是由 澳洲珠寶商John Calleija 設計的 香檳酒杯 ，售價高達 40萬美元 （約300萬人民幣）。該酒杯由 5位工匠花費3個月時間 ，從 8千克重的石英水晶塊 中提煉出玻璃，並鑲嵌了 1700顆白鉆（15克拉）的稀有粉鉆 （ 6克拉 ）。
7.玻璃 100% 可回收
玻璃是一種 100%可回收 的材料，其 回收利用率 極高。根據 2022年 的數據，全球每年回收 約2432.7萬噸 廢玻璃。在中國，廢玻璃的回收量 約為850萬噸 ，占總廢玻璃產量的 35% 。廢玻璃經過 分類、清洗和再加工 後，可以重新制成新的玻璃制品。每回收一噸玻璃可以節約 約1.2噸原材料 ，並減少 約315千克 的 二氧化碳排放 。
8.玻璃需要 100 萬年才能降解
玻璃的化學穩定性極高，其主要成分 二氧化矽（SiO₂） 在自然環境中不易被 化學降解 。因此，在自然界中，玻璃的降解主要依靠 物理作用 ，如 風化和磨蝕 。當玻璃制品被埋在地下時，其所受到的物理作用將會大大減小，大概需要 100萬年 才能完全降解。
9.最早制造玻璃的國家
最早制造玻璃的國家是 古埃及 ，考古學家在古埃及遺址中發現了 距今約4000年 的小玻璃珠。這些玻璃珠的制作工藝復雜，顯示出古埃及人在玻璃制造方面的高超技藝。此外， 美索不達米亞地區 （今伊拉克境內）也有早期玻璃制造的證據，時間大約在 公元前3500年 。古埃及和美索不達米亞的玻璃制品主要用於 裝飾和宗教儀式 。隨著時間的推移，玻璃制造技術逐漸傳播到其他地區，如 古羅馬和古希臘 。 公元前1世紀 ， 敘利亞人 發明了 吹制玻璃 的工藝，使玻璃制造變得更加簡單和高效。
10.玻璃沒有固定的熔點
玻璃是一種 非晶體材料 ，不像晶體那樣有 規則的結構 。當玻璃受熱時，它會在一定溫度範圍內 逐漸軟化 ，而不是在某個特定溫度下完全熔化。具體地講，普通玻璃的主要成分二氧化矽（SiO₂）的熔點 約為1600攝氏度 ，但玻璃的軟化點通常在 500攝氏度左右 。在實際套用中，玻璃在 600攝氏度左右 開始變形，然後逐漸變得柔軟。這種無固定熔點的特性使玻璃在制造和加工過程中具有獨特的優勢。
11.玻璃在古代是奢侈品
在古代，由於玻璃的制作過程復雜且成本高昂，只有皇室和富人才能擁有，是一種極為珍貴的 奢侈品 ，主要用於制作 珠寶、器皿和裝飾品 。例如， 古埃及人 會用玻璃制作 項鏈和耳環 ， 古希臘和古羅馬人 則會用玻璃制作 酒杯和盤子 。而在中國古代，玻璃制品同樣被視為 頂級奢侈品 ，價比 黃金 。例如，戰國時期的 越王勾踐劍 上鑲嵌的玻璃珠就是當時的最珍貴的裝飾品。
12.世界上最大的玻璃生產國
中國的玻璃工業經過改革開放以來的跨越式發展，目前已成為全球規模最大的 玻璃工業體系 。 2023年 ，中國的玻璃產量達到了 約8億立方米 ，占全球總產量的 50%以上 。中國的玻璃制造企業如 福耀玻璃 和 信義玻璃 在國際市場上占據重要地位。福耀玻璃是全球最大的 汽車玻璃供應商 之一，市場占有率 超過50% 。信義玻璃則是全球領先的 浮法玻璃和光伏玻璃制造商 。同時，中國的玻璃出口量也在不斷增加， 2023年 出口額達到了 約120億美元 。這些數據表明，中國在全球玻璃市場中占據了舉足輕重的地位。
13.裝啤酒為什麽要用綠色玻璃瓶
啤酒通常使用 綠色或棕色 的玻璃瓶來裝，這是因為這些顏色的瓶子可以有效保護啤酒 免受光照影響 。陽光中的 紫外線 會與啤酒中的 異Alpha酸 反應，產生一種氣味類似 臭鼬氣味 的化合物。研究表明，棕色玻璃瓶可以阻擋 約98%的紫外線 ，而綠色玻璃瓶則能阻擋 約60% 。
一開始，啤酒廠還是主要使用保護效率更高的棕色瓶子來裝啤酒。然而，二戰期間，棕色玻璃瓶 供應短缺 ，導致大量啤酒廠轉而使用綠色瓶子。隨著時間的推移，綠色瓶子逐漸成為 高品質啤酒 的象征。如今，盡管技術進步使得其他顏色的瓶子也能有效保護啤酒，但綠色和棕色瓶子仍然是市場上的主流選擇。
14.玻璃與玻璃纖維的關系
玻璃與玻璃纖維雖然都由 二氧化矽（SiO₂） 為主要成分，但它們在結構和用途上有顯著差異。玻璃纖維是透過將玻璃加熱至 熔融狀態 ，然後拉制成的 直徑僅幾微米 的細絲。這些纖維的在拉伸強度（ 2000至3000兆帕 ）比普通玻璃 高出200至750倍 的同時，密度（ 2.4至2.7克每立方厘米 ）還比大部份金屬低，使其在 航空航天、建築和電子 等領域得到廣泛套用。另外，玻璃纖維還具有優異的 耐熱性和電絕緣效能 ，軟化點在 550至850攝氏度 之間，而且 幾乎不導電 。這兩個特性使得玻璃纖維在制造 高效能復合材料和絕緣材料方面也具有重要作用 。相比之下，普通玻璃主要用於 窗戶、瓶子和裝飾品 等。
