Gamtoje plastikas gali tarnauti 1000 metų-Bet kodėl stiklas tarnauja dar ilgiau?

Plastikas yra vienas iš labiausiai paplitusių žmogaus veiklos susidarančių teršalų, o pagrindinė tokios nuolatinės problemos priežastis yra jo atsparumas irimui.

Gamtoje plastikas gali suirti nuo 200 iki 1 000 metų,-netgi paprastas plastikinis maišelis gali išlikti 200–400 metų, kol visiškai suirs. Tačiau štai kas stebina: yra dar viena medžiaga, kurią naudojame kasdien, kuri yra dar atsparesnė ir daug ilgiau tarnauja aplinkoje nei plastikas. Ta medžiaga? Stiklas.

Jums gali kilti klausimas, ar yra kokių nors įrodymų, kad stiklas tarnauja ilgiau nei plastikas,{0}}ir atsakymas yra tvirtas „taip“. Jei žiūrėjote filmą apie kelionės laiku-, tikriausiai matėte sceną, kurioje pagrindinis veikėjas senovėje „išranda“ stiklą, sužavėdamas vietinius gyventojus ir užsidirbdamas turtus. Bet tai gryna fikcija. Žmonės stiklą gamino tūkstantmečius: dar 1000 m. pr. Kr., daugiau nei prieš 3000 metų, senovės egiptiečiai jau buvo įvaldę stiklo pūtimo meną.

Pūsdami stiklą egiptiečiai kūrė įvairius įmantrius stiklo dirbinius. Tačiau dar prieš tai-daugiau nei 1000 metų anksčiau-stiklo objektai jau egzistavo. Tai reiškia, kad žmonės stiklą gamina daugiau nei 4000 metų. Archeologai atkasė daugybę skirtingų laikotarpių stiklo dirbinių ir beveik visi jie yra puikiai išsaugoti. Jau vien tai rodo, kad tūkstančiai metų vos nepalieka žymės ant stiklo. O kas, jei paspartintume{11}}dar toliau? Stiklas gamtoje gali tarnauti daug ilgiau, nei dauguma žmonių supranta.

Norėdami suprasti, kodėl stiklas yra toks patvarus, pirmiausia turime išsiaiškinti, kas tai yra. Stiklas daugiausia pagamintas iš silicio dioksido (silicio dioksido) ir kitų oksidų, o tai yra amorfinė kieta medžiaga su netaisyklinga struktūra. Kai sakome „netaisyklinga struktūra“, turime omenyje, kad atomai stiklo viduje yra išsidėstę iš pažiūros atsitiktinai, netvarkingai. Pagalvokite apie tai: skysčiai ir dujos turi chaotišką molekulinę struktūrą, o daugumos kietųjų medžiagų -pvz., metalų, pvz., geležies- atomų struktūra yra labai tvarkinga. Stiklas yra kieta medžiaga, tačiau jo atomai yra labiau panašūs į skystį. Kaip tai įmanoma?

Tiesa ta, kad stiklo atominė struktūra yra chaosas su paslėpta tvarka. Apskritai atomai atrodo neorganizuoti, bet jei priartinsite atskirus atomus, pamatysite, kad kiekvienas silicio atomas yra prijungtas prie keturių deguonies atomų. Panašu, kad aikštėje yra 100 žmonių minia: iš tolo jie atrodo chaotiški, bet iš arti jie susideda iš mažų, organizuotų grupių. Šio tipo atomų išsidėstymo-sutrikimas dideliu mastu, tvarka mažu mastu-vadinamas „trumpojo-atstumo tvarka“. Dėl šios priežasties stiklas yra toks kietas, bet taip pat linkęs dūžti.

Ši unikali atominė struktūra suteikia stiklui didelį kietumą, tačiau yra dar vienas svarbus veiksnys, dėl kurio jis beveik nesunaikinamas gamtoje: ypatingas cheminis stabilumas. Stiklas beveik nereaguoja su kitomis medžiagomis, todėl natūraliai rūdyti beveik neįmanoma. Galbūt galvojate: „Palaukite,{2}}vandenilio fluorido rūgštis gali ėsdinti stiklą, tiesa? Tu neklysti. Vandenilio fluorido rūgštis reaguoja su stiklu, gali ir stiprūs šarmai. Tačiau čia yra slypi: natūralioje aplinkoje nėra nei vandenilio fluorido rūgšties, nei stiprių šarmų.

Gamtoje stiklas iš esmės yra atsparus cheminiams pažeidimams. Vienintelis būdas jį sugriauti yra naudojant fizinę jėgą,{1}}pvz., vėjo ir lietaus eroziją, smėlio dilimą ir geologinę veiklą. Juk stiklas yra trapus. Jei pastebėjote, kad naujas langas po kelerių metų praranda skaidrumą, taip yra todėl, kad lietus ir smėlis laikui bėgant fiziškai nusidėvi jo paviršių.

Stambūs stiklo gabalai, patekę į fizines jėgas, sutrupės į smulkesnes dalis. Tada tie smulkesni gabalėliai dar labiau susidėvės ir taps mažytėmis, lygiomis dalelėmis-galų gale tokiomis mažomis, kad plika akimi jų neįmanoma atskirti nuo smėlio. Tačiau čia yra esminis dalykas: net kai jis toks mažas, jis vis tiek yra stiklas.

Kai kurie žmonės sako, kad stiklas gamtoje gali išsilaikyti 1 milijoną metų, tačiau iš tikrųjų tai per menka. Jei stiklinis objektas yra apsaugotas nuo fizinės žalos, jis gali tarnauti neribotą laiką-tūkstančius ar net milijonus metų. Kol egzistuoja žmonių civilizacija, tas stiklas taip pat gali. Tiesą sakant, tai netgi gali trukti ilgiau. Ir jei mums nerūpi jo forma,-jei tik atsižvelgsime į patį stiklą,-jis beveik toks pat senas kaip Žemė. Net jei fizinės jėgos suskaido jį į nematomas dulkes, jo cheminė sudėtis išlieka ta pati. Tai vis dar stiklas.