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2008年01月23日

不思議なガラスについて考える

我が家には食器の1つとして「実験用ビーカー」が用意してある。
これが非常に便利。
普通に飲み物を入れるグラスとしても使えるし、耐熱性があるのでそのまま電子レンジで温められる(熱くて持てない事があるので要注意)。目盛りが付いているので「生クリーム50mlと牛乳100ml」とかを図るのも容易いし、注ぎ口が付いているので他の容器に注ぎやすい。
欠点といえば、来客用として若干使いづらいくらいだ。

で、ビーカーの材料になっているのがガラス。
この「ガラス」というものはとても不思議な特製を持っている。
・液体である
・水に溶ける
・鉄より強い

ということで、そんな不思議なガラスについて考えてみよう。
液体であるガラス

不思議なガラス。
窓にガチーン!と填まっているのを見て、あれを「液体」だと思う人はまず居ないだろう。
そりゃ、炉で溶かされているのを見れば「あ〜、液体になってる」と思うだろうけれど、板ガラスやガラス棒、ジュースの入っているグラスを見て「液体に液体が入っている」なんて思う方がどうかしている。でも、窓ガラスもジュースの入っているグラスも共に「液体」なのである。

中学校の授業で個体・液体・気体の三態変化について勉強したと思う。固体では分子が規則正しく並んで結晶化し、液体では分子の並びが少し崩れた状態になり不規則な状態で並んでいる。そして気体では分子が並ぶ必要がなくなりバラバラに動けるようになる。
で、ガラスはどうか?
ガラスは高温で溶かされた液体を冷やしていく過程で,結晶になったりせずにしだいに粘性が増し,ついには固まります。このようにしてできたものを一般にガラスと呼んでいます。外見は固体ですが内部は結晶を持たず冷却して固まったものです。
つまり、硬ーい液体という状態なのである。
氷は水分子が規則正しく並んでいるので「個体」なのだけれど、ガラスは規則正しくない状態で固まってしまっている点が違う。


水に溶けるガラス

ガラスが水に溶けると聞いたら驚くだろう。
雨の日に家に帰ったら、窓ガラスが全部溶けて家の中がビショビショになってしまうかもしれない。
風雨から家の中を守るためのガラスなので、水に溶ける筈が無い。
しかしながら、厳密に言うとガラスは水に溶けるのである。

大阪板硝子(株)のHPにはこのように書かれている。
ガラスは、僅かながら水に溶けるのです水蒸気などがガラス表面に
水滴として付着し,この水に溶けてガラス中に含まれるナトリュウムイオンと水の中の水素イオンと交換して,水が水蒸気などで除かれた後ガラス内部と異なった表面層が出来上がる。これが
青ヤケ 干渉色
白ヤケ アルカリやシリカの析出物
硝子がヤケルということは、この事です。

僅かながらもガラスが水に溶けるという事が判明した。
このトピックを呼んでいる最中にも、あなたの家の窓ガラスは少しずつ溶けているかもしれない。


鉄より強いガラス

鉄より強いと言っても、「正義の味方が悪役に向かって、鉄球を投げるよりもガラス片を投げる方が危険で強いよな」とかいう事ではない(それはそれで強そうだけど)。

ガラスは割れやすいけれども、これはガラスの表面に目に見えない無数の傷が付いているからなのである。
例えば、厚さ1mmの金属の板を曲げようとしてもなかなか曲がらないけれど、そこに0.3mmの傷を一直線につけてみる。そして折り曲げに挑戦すると傷付いた部分からパッキリ折れ曲がるというのは想像できるだろう。
ガラスの生成工程で、溶融されたガラス素地がほかの物体と接触して「傷」がガラス表面には沢山付いてしまう。
どうやら、傷がついていなければ引っ張り強度は鉄を上回るらしい。


液体で水に溶けて鉄よりも強いガラス。
まったく不思議な存在である。
posted by かずま at 13:51| Comment(4) | TrackBack(0) | 考えてみた | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
不思議な烏(カラス)だと思って読みに来てしまった。。。。。。。。

鉄より強いカラス。。。。。街中に増えたら、それは怖いだろうなぁ。
Posted by Keymo at 2008年01月24日 02:29
>きーもちゃん
鉄より強い天然素材が我々の身近な場所で確保できるとなったら、人類に明るい未来が見えるかもしれません。
しかし、使い方によっては魔女がカラスを手懐けてテロが始まり・・・
いやぁ、カラスじゃなくて、ガラスで良かった(^^)
Posted by かずま at 2008年01月24日 12:13
不思議なサラスだと思って読みに来てしまった。。。。。。。。

チリのエル・マタドールことマルセロ・サラス。。。。。街中に増えたら、それは怖いだろうなぁ。
Posted by 青羽 at 2008年01月24日 16:53
>青羽パパ
気がついたらゴール前に居るサモラーノと絡んで、絶妙なコンビネーションで得点を演出するさらす。
98年フランスワールドカップのグループリーグ1回戦で前半早々に得点を決めて「チリ、強えぇぇ!」という印象を刻み付けられたのをよく覚えています。
彼らが街中にゴロゴロしていたら、日本の得点力不足は一気に解消されるでしょうね。
しかし、キャプテン翼の「トップ下が一番格好いい」という伝説が崩壊し、キャプ翼はダサいマンガに・・・
いやぁ、サラスじゃなくて、ガラスで良かった(^^)
Posted by かずま at 2008年01月24日 22:53
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