У природі пластик може прослужити 1000 років-Але чому скло служить ще довше?

Пластик є одним із найпоширеніших забруднювачів, що утворюються в результаті діяльності людини, і головною причиною такої постійної проблеми є його стійкість до розкладання.

У природі пластик може розкладатися природним шляхом від 200 до 1000 років-навіть простий поліетиленовий пакет може зберігатися від 200 до 400 років, перш ніж повністю розкластися. Але тут є дещо дивовижне: є ще один матеріал, який ми використовуємо щодня, і він навіть більш стійкий, зберігається в навколишньому середовищі набагато довше, ніж пластик. Цей матеріал? скло.

Можливо, вам цікаво, чи є якісь докази того, що скло довговічніше, ніж пластик-, і відповідь буде однозначно так. Якщо ви дивилися-фільм про подорож у часі, то, мабуть, бачили сцену, де головний герой «винаходить» скло в стародавню епоху, вражаючи місцевих жителів і заробляючи статок. Але це чиста вигадка. Люди виробляли скло тисячоліттями: ще за 1000 років до нашої ери, понад 3000 років тому, стародавні єгиптяни вже володіли мистецтвом видування скла.

Використовуючи склодув, єгиптяни створювали різноманітні складні вироби зі скла. Але навіть до цього-понад 1000 років тому-вже існували скляні предмети. Це означає, що люди виробляли скло більше 4000 років. Археологи знайшли незліченну кількість скляних артефактів різних періодів, і майже всі вони ідеально збереглися. Вже одне це говорить нам про те, що тисячі років майже не залишають слідів на склі. Але що, якщо перемотати-вперед ще далі? Скло може прослужити в природі набагато довше, ніж більшість людей думають.

Щоб зрозуміти, чому скло таке міцне, нам спочатку потрібно розібратися, що це таке. Скло в основному складається з кремнезему (діоксиду кремнію) та інших оксидів, і це аморфна тверда речовина з неправильною структурою. Коли ми говоримо «нерегулярна структура», ми маємо на увазі, що атоми всередині скла розташовані, здавалося б, випадковим, невпорядкованим чином. Подумайте про це: рідини та гази мають хаотичне розміщення молекул, тоді як більшість твердих речовин-як-от метали, такі як залізо-мають високовпорядковані атомні структури. Скло є твердою речовиною, але його атоми розташовані схоже на рідину. Як таке можливо?

Правда в тому, що атомна структура скла - це хаос із прихованим порядком. Загалом атоми виглядають дезорганізованими, але якщо ви наблизите окремі атоми, ви побачите, що кожен атом кремнію зв’язаний з чотирма атомами кисню. Це виглядає як натовп із 100 людей на площі: здалеку вони виглядають хаотично, але зблизька вони складаються з невеликих організованих груп. Цей тип розташування атомів-у великому масштабі, порядок у малому масштабі-називається «ближнім-порядком». Крім того, тому скло таке тверде, але настільки схильне до осколків.

Ця унікальна атомна структура надає склу високу твердість, але є ще один ключовий фактор, який робить його майже неруйнівним у природі: його надзвичайна хімічна стабільність. Скло майже не вступає в реакцію з будь-якими іншими речовинами, що означає, що воно практично не піддається корозії природним шляхом. Ви можете подумати: "Зачекайте-плавикова кислота може роз’їдати скло, чи не так?" Ви не помилилися. Плавикова кислота реагує зі склом, сильні луги теж можуть. Але ось у чому заковика: ні фтористоводневої кислоти, ні сильних лугів немає в природному середовищі.

У природі скло, по суті, стійке до хімічних пошкоджень. Єдиний спосіб знищити це за допомогою фізичної сили-таких як вітрова та дощова ерозія, абразія піску та геологічна активність. Адже скло крихке. Якщо ви помітили, що нове вікно втрачає прозорість через кілька років, це тому, що дощ і пісок фізично зношують його поверхню з часом.

Великі шматки скла розлетяться на дрібніші осколки під дією фізичної сили. Ці дрібніші частинки потім ще більше зношуються, перетворюючись на крихітні, гладенькі частинки-зрештою настільки дрібні, що їх неможливо відрізнити від піску неозброєним оком. Але ось важливий момент: навіть якщо він такий маленький, він все одно скло.

Деякі люди кажуть, що скло може прослужити 1 мільйон років у природі, але насправді це заниження. Якщо скляний об’єкт захищено від фізичних пошкоджень, він може прослужити нескінченно-тисячі, навіть мільйони років. Поки існує людська цивілізація, це скло також може. Фактично, він може навіть пережити нас. І якщо нас не хвилює його форма-якщо ми врахуємо лише саме скло-воно майже стільки ж років, скільки Земля. Навіть якщо фізичні сили розбивають його на невидимий пил, його хімічний склад залишається незмінним. Це ще скло.