ガラスの正体について

ガラスは、結晶風に見えて結晶ではないです。

プラスチックやガラスなどの合成高分子は、人間の生活に対して深く関わりがあります。

紀元前2500年前、メソポタミア文明でガラスが採用されていました。

現在は、インターネット通信に欠かせない光ファイバーや極薄ガラスなどの

様々なガラス製品が開発されました。

ちなみに合成高分子は、人工的に作り出した高分子です。

合成樹脂（プラスチックです）、合成繊維、合成ゴムなどの材料に使われています。

主に軽く、加工がしやすく、衝撃に強い特徴があります。

ガラスの正体について

ガラスは、ケイ酸塩を主成分とする硬く透明な物質です。

別名は、グラス、玻璃、硝子などです。

 

板ガラスやガラス瓶などに利用されているガラスは、ソーダ石灰ガラスです。

珪砂（二酸化ケイ素です）に炭酸ナトリウムや炭酸カルシウムを混ぜて、

高温で融解させて生産しています。

●融解は、物質が固体から液体になる現象です、

一定圧力下で固体を加熱すると，温度の上昇と共に分子の熱振動が激しくなって、

秩序性の高い固体結晶の分子配向に乱れが生じて、

一定の温度で等方的な液体の状態に移行します。

 

透明なガラスは、通常の固体風に見えますが実際異なります。

液体の水は、加熱する事で水蒸気（気体です）が発生します。

冷やす事によって、氷（固体です）に変化します。

さらに氷状態は、水分子が規則正しく並んだ結晶の構造をしています。

●結晶は、原子や分子などが空間的に規則正しく配列した物質です。

 

しかし、ガラスは結晶ではないです。

ガラス内部は、二酸化ケイ素が不規則に並んでいるからです。

つまり、非晶質です（アモルファスです）。

氷を加熱すると、0℃（度です）で全てが液体の水に変化します。

ガラスは、加熱する事で徐々に柔らかくなっていきます。

●アモルファスは、結晶構造を持たない物質の状態です。

一般的に氷、金属、水晶などの鉱物は、結晶構造です。

ガラスは、アモルファス構造です。

アモルファスについて

二酸化ケイ素による結晶は、規則的な構造をしています。

しかし、ガラスは規則的な構造がないです。

ガラスを加熱して、特定の温度（融点です）で一斉に構造が崩れていきます。

つまり、液体ではなく、少しずつ構造が崩れて徐々に柔らかくなっていきます。

結果的にガラスは、加工しやすい状態になります。

●融点は、固体が液体に変わる融解現象が引き起こる温度です。

 

ソーダ石灰ガラスは、二酸化ケイ素同士が結合してできた構造の間に、

ナトリウムのイオンやカルシウムのイオンが紛れ込んでいます。

二酸化ケイ素と酸素の結合を切断する役割があるので、

溶ける温度が下がって加工しやすくなります。

つまり、金属イオンが原子同士の結合を切断します。