名偵探柯南 | 從柯南中看玻璃制造業的發展歷程

　　大家好，柯南科普系列又回來了，這次我們把焦點放在「玻璃」身上。

　　有人以為玻璃和塑膠一樣是近現代才發明製造的一種新材料，實則不然，玻璃是人類最早發明的人造材料之一。

　　迄今發現的玻璃器皿最早可以追溯到公元前3600年前的兩河流域，猜測當時的人們應該在燒制陶器時偶然製造了少量的玻璃。

　　柯南TV342集《豪斯登堡中的新娘》中提到的玻璃屬於鈣鈉玻璃，那麼我們就從鈣鈉玻璃聊起。

　　鈣鈉玻璃

　　玻璃的主要化學成分是二氧化矽（SiO2 ），這個和沙子的化學成分是一樣的。

　　玻璃最開始的取材就是普通的沙子，由於純度不高，燒制溫度也不夠高，所以那個時期的玻璃是彩色不透明的。

　　公元前50年左右，羅馬人對玻璃的製作方法進行了重大革新。

　　革新主要體現在了兩個方面：

　　（1）羅馬人發現使用碳酸鈉（Na2CO3），可以使熔化純石英的溫度低很多，正是這種方法，幫助羅馬人開始使用更加精純的石英砂（SiO2 ）製造透明的玻璃，

　　（2）發明了一種新的玻璃製作技術——「吹制法」。

　　所謂「吹制法」，就是將加熱的玻璃放置於吹管的前端，通過向吹管里一邊吹氣，一邊轉動，從而吹制成各種造型。

　　正是這種方法的誕生，幫助羅馬人大量地生產了透明玻璃，羅馬人也是最擅長在建築中使用玻璃窗的民族。

　　助溶劑的原理

　　常溫下的二氧化矽以共價鍵形成穩定的四面體結構。

　　矽和氧之前的共價鍵相當穩定，加入強鹼性金屬氧化物（納，鉀，鈣等金屬氧化物）才可以削弱它們之間的聯繫。

　　這就是上文提到助溶劑的作用，正式應用了這些金屬，融化玻璃的溫度才能降低。

　　把二氧化矽加熱至液態後，矽原子和氧原子之間的共價鍵斷裂，冷卻的過程中，流體越來越黏，原子越來越難以移動，原子回不到原來的位置，仍以液體的空間關係相互連接起來，形成了具有液態結構的二氧化矽固體——玻璃。

　　鉛鋇玻璃

　　要說起中國玻璃的發展軌跡，我們先從一張圖開始。

　　水晶杯

　　這可不是普普通通的一個玻璃杯哦，這可是大陸永久禁止出境的64件國寶級文物之一——水晶杯。

　　從這個角度上講，大陸並不是沒有出土過鈣鈉玻璃，只是鈣鈉玻璃在中國並沒有流行起來。

　　小編我猜想因為中國人因為喜歡吃熱食，飲熱飲，過去的玻璃耐熱性能不佳，高於80℃就可能會炸裂，中國人民在生活中還是更願意選擇耐熱性能極佳的陶瓷制品。

　　中國古代玻璃不同於西方玻璃鈣鈉玻璃，中國的玻璃體系自成一派，化學成分有所不同，以氧化鉛和氧化鋇做助熔劑的鉛鋇玻璃。

　　雖然說鉛鋇玻璃燒成溫度較低，顏色絢麗多彩等優點，但易碎、不耐高溫、透明度差，不適應驟冷驟熱，所以只適合加工成各種裝飾品、禮品和隨葬品等。

　　比如說廣州西漢初年南越王墓出土的藍色板塊玻璃就是鉛鋇玻璃。

　　總體來說，由於古代中國更喜好瓷器，對於玻璃並不是特別重視，從鉛鋇玻璃到高鉛玻璃，再到清對舶來品鈣鈉玻璃的優化，總體來說古代中國玻璃的發展是比較緩慢的。

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