晶莹多彩的玻璃的化学知识

据说，玻璃是古代腓尼基商人偶然发现的。运载天然碱的腓尼基商船队在航行中遇到大风浪，无法继续前进，只好就近抛锚，在沙滩上过夜。他们用碱块当石头，垒起炉灶，烧火做饭。当风平浪静后，他们收拾锅灶，准备扬帆启航，忽然发现沙滩上有一些闪闪发光的明珠似的东西，这就是最早的玻璃。
　　
　　这个古老的传说告诉我们，玻璃是由砂子做主要原料熔融而来的。砂子的化学成分是二氧化硅。二氧化硅的熔点很高，加进纯碱（碳酸钠）可以大大降低熔制的温度，使熔浆容易流动。不过，这样做出来的玻璃象浆糊一样，能溶解在水里，我们把它叫做水玻璃，就是硅酸钠。
　　
　　加进石灰石，给水玻璃“吃”钙片，熔融时和水一样流动的玻璃液冷却后就成为我们常见的玻璃了。在古墓里发掘出的古埃及啥舍苏女皇的项练———串墨绿色的玻璃珠，是四千年前人类历史上最早的玻璃制品，当时比金银首饰还要珍贵呐！只是那时熔炼温度不高，玻璃珠不很透明。玻璃在很长时期里，一直是王公贵族厅堂上的摆设和艺术品，如今已成为非常普通的生活用品和建筑材料。用玻璃制作的用具和仪器品种繁多，价钱便宜，很受欢迎。盖房子的时候，总少不了玻璃做的门窗；法国巴黎的世界博览会大厅由钢筋镶嵌大面玻璃做成，采光很好，号称“阳光大厦”。普通的窗玻璃、油瓶、酒瓶等带有淡淡的绿色，这是制造玻璃的原料里含有二价铁离子杂质带来的绿色。有些药瓶、啤酒瓶、酱油瓶却是棕黄色的，这仍然是铁的杂质造成的，不过不是二价铁离子，而是三价铁离子。
　　
　　要制造没有颜色的玻璃，选用的原料里必须不含铁质。可是，自然界的砂子、石灰石以及纯碱，或多或少总会有一些铁的化合物。怎样消除玻璃中的绿色呢？化学的办法是：往玻璃熔浆里加进一定比例的二氧化锰。二氧化锰是氧化剂，它把绿色的二价铁离子氧化成黄色的三价铁离子，锰变成了紫色的三价锰。黄色和紫色合成白色，玻璃就变成无色透明的了。玻璃里含有不同的金属化合物，会被“染”上各种颜色。加氧化亚铜，可以得到红色玻璃；加氧化钻——蓝玻璃；加氧化铬——绿玻璃；……
　　
　　玻璃也会“老化”。它本是无定形的过冷液体，分子、原子的排列杂乱无章。但是经过长时期的分子运动，玻璃里会出现局部排列稍有秩序的微小晶体，使玻璃透光性下降，好象蒙上了一层雾气，怎么擦也擦不掉，人们从擦不亮的老玻璃这件事里得到启发，干脆让玻璃经过淬火处理，使内部分子排列整齐一些，微晶化。这样的微晶玻璃很象金属，不象一般玻璃那么娇脆。微晶玻璃茶杯不怕摔，不炸裂，用来做大型反射望远镜，不胀不缩，在冷热剧变的环境里仍然可以正常工作。微晶玻璃做车刀，削铁如泥；还可以加工成人造骨骼。用微晶玻璃做的炒锅，干净，美观，能直接摆上宴席。