플라스틱은 자연에서 1,000년 동안 지속될 수 있습니다.-그런데 유리는 왜 더 오래 지속되나요?

플라스틱은 인간 활동에 의해 생성되는 가장 흔한 오염 물질 중 하나이며, 이러한 지속적인 문제의 주된 이유는 분해에 대한 저항력 때문입니다.

자연에서 플라스틱은 자연적으로 분해되는 데 200~1,000년이 걸릴 수 있습니다.{3}}심지어 단순한 비닐봉지도 완전히 분해되기까지 200~400년이 걸릴 수 있습니다. 하지만 여기에 놀라운 사실이 있습니다. 우리가 매일 사용하는 또 다른 소재가 플라스틱보다 탄력성이 뛰어나고 환경에서 훨씬 오래 지속된다는 것입니다. 그 자료? 유리.

유리가 플라스틱보다 오래 간다는 증거가 있는지 궁금하실 것입니다.-대답은 '그렇다'입니다. 시간 여행 영화를 본다면-아마도 고대 시대에 주인공이 유리를 '발명'하여 지역 주민들을 놀라게 하고 부를 창출하는 장면을 본 적이 있을 것입니다. 그러나 그것은 순전한 허구이다. 인간은 수천 년 동안 유리를 만들어 왔습니다. 기원전 1000년, 즉 3,000여 년 전 고대 이집트인들은 이미 유리 불기 기술을 마스터했습니다.

이집트인들은 유리 불기를 사용하여 온갖 종류의 복잡한 유리 제품을 만들었습니다. 하지만 그 이전에도-1,000년 이상 전에-유리 물체가 이미 존재했습니다. 이는 인간이 4,000년 이상 동안 유리를 만들어 왔다는 것을 의미합니다. 고고학자들은 다양한 시대의 수많은 유리 유물을 발굴했으며 거의 ​​모든 것이 완벽하게 보존되어 있습니다. 그것만으로도 수천 년이 유리에 거의 흔적을 남기지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 하지만 더 빠르게-감기하면 어떻게 될까요? 유리는 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 자연에서 훨씬 더 오래 지속될 수 있습니다.

유리가 내구성이 뛰어난 이유를 이해하려면 먼저 유리가 무엇인지 분석해야 합니다. 유리는 주로 실리카(이산화규소)와 기타 산화물로 이루어져 있으며, 불규칙한 구조를 가진 비정질 고체입니다. 우리가 "불규칙한 구조"라고 말할 때, 유리 내부의 원자가 겉보기에 무작위, 무질서하게 배열되어 있음을 의미합니다. 생각해 보세요. 액체와 기체는 혼란스러운 분자 배열을 갖고 있는 반면, 철과 같은 금속과 같은 대부분의 고체-는-매우 규칙적인 원자 구조를 가지고 있습니다. 유리는 고체이지만 원자는 액체처럼 배열되어 있습니다. 그게 어떻게 가능합니까?

사실 유리의 원자구조는 숨겨진 질서를 지닌 혼돈이다. 전체적으로 원자는 무질서해 보이지만 개별 원자를 확대하면 각 실리콘 원자가 4개의 산소 원자에 결합되어 있는 것을 볼 수 있습니다. 마치 한 광장에 100명의 군중이 모인 것처럼 보입니다. 멀리서 보면 혼란스러워 보이지만 가까이서 보면 소규모로 조직된 무리로 구성되어 있습니다. 이러한 유형의 원자 배열-대규모 질서, 소규모 질서-를 '단거리-질서'라고 합니다. 유리가 너무 단단하면서도 깨지기 쉬운 이유이기도 합니다.

이 독특한 원자 구조는 유리에 높은 경도를 부여하지만 자연에서 유리를 거의 파괴할 수 없게 만드는 또 다른 핵심 요소는 극도의 화학적 안정성입니다. 유리는 다른 물질과 거의 반응하지 않으므로 자연적으로 부식되는 것이 거의 불가능합니다. "잠깐-불화수소산이 유리를 부식시킬 수 있지 않나요?"라고 생각할 수도 있습니다. 당신은 틀리지 않았습니다. 불화수소산은 유리와 반응하며 강알칼리도 반응할 수 있습니다. 그러나 여기에 문제가 있습니다. 자연 환경에는 불산도 강알칼리도 존재하지 않습니다.

본질적으로 유리는 본질적으로 화학적 손상에 면역입니다. 그것을 파괴하는 유일한 방법은 바람과 비의 침식, 모래 마모, 지질 활동과 같은 물리적인 힘-을 통하는 것입니다. 결국 유리는 깨지기 쉽습니다. 몇 년이 지나면 새 창문의 선명도가 떨어지는 것을 발견했다면 이는 시간이 지남에 따라 비와 모래로 인해 표면이 물리적으로 마모되기 때문입니다.

큰 유리 조각은 물리적인 힘에 부딪히면 더 작은 조각으로 부서집니다. 그러면 이 작은 조각들은 훨씬 더 닳아서 작고 매끄러운 입자가 됩니다.-결국 너무 작아서 육안으로 모래와 구별할 수 없게 됩니다. 하지만 여기에 중요한 점이 있습니다. 비록 그것이 그렇게 작더라도 여전히 유리라는 것입니다.

어떤 사람들은 유리가 자연 상태에서 100만 년 동안 지속될 수 있다고 말하지만 이는 실제로는 절제된 표현입니다. 유리 물체를 물리적 손상으로부터 보호하면 무기한-수천 년, 심지어 수백만 년 동안 지속될 수 있습니다. 인류 문명이 존재하는 한, 그 유리도 그럴 수 있습니다. 사실, 그것은 우리보다 오래 지속될 수도 있습니다. 그리고 모양에 신경 쓰지 않는다면-유리 자체만 고려하면-거의 지구만큼 오래되었습니다. 물리적인 힘이 그것을 눈에 보이지 않는 먼지로 분해하더라도 화학적 구성은 동일하게 유지됩니다. 아직은 유리네요.