נוסח השאלה המלא: האם יש זכוכית או חומר אחר שנמצא במצב נוזלי בטמפרטורת החדר ולאחר מכן יתגבש?
נתחיל בהבהרה לשאלה: אין זכוכית נוזלית בטמפרטורת החדר. מצד שני, גם אי אפשר להגדיר את מצב הצבירה של זכוכית כמוצק מוחלט בטמפרטורת החדר, אלא כמעין נוזל-מוצק בעל צמיגות מאוד גבוהה, עד כדי כך שהוא נראה לנו מוצק לכל דבר ועניין. כלומר מבחינת ה'מאקרו' - כלומר העולם של החפצים הגדולים, הזכוכית היא מוצקה, מבחינת ה'מיקרו' - עולם החלקיקים, הוא מוצק לא סטנדרטי.
הזכוכית היא תערובת של תחמוצת הצורן (SiO2, כ-70%), כלומר קוורץ – החומר שממנו עשויים גרגירי החול השקופים שבים), סודה לכביסה (Na2CO3, כ-)15%, סיד (CaO, כ-10%) ומרכיבים נוספים (כ-5%) על פי סוג הזכוכית. כולם יחד הותכו בטמפרטורה גבוהה ועורבבו יחד לתערובת. כפי שמוסבר בתשובה על יצירת גבישים, כדי שחומר יתגבש מנתך דרוש קירור איטי, ואילו את הזכוכית מקררים באופן מהיר יחסית שלא מאפשר לחומרים המרכיבים אותה להתגבש. התוצאה היא שתמיסת החומרים שנוצרה קופאת ללא מבנה גבישי.
בעקבות זאת, אפילו בטמפרטורת החדר יש לזכוכית יכולת לזרום כמו נוזל. כראיה לכך נטען במקורות רבים כי בחלונות זכוכית של כנסיות עתיקות מצאו כי החלק התחתון של החלונות עבה בהרבה מהחלק העליון, מאחר שבמשך כמה מאות שנים הזכוכית נזלה אט אט מהקצה העליון אל החלק התחתון של החלון כאילו הייתה נוזל לכל דבר. בסופו של דבר הזכוכית בחלק העליון של החלון הופכת להיות דקה כנייר והחלון נשבר. אולם סדרת מחקרים שנערכו לאחרונה על זרימת זכוכית בחלונות (באנגלית) מעלה שמבחינה תיאורטית קצב זרימת הזכוכית בטמפרטורת החדר איטית עד כדי כך שיא אינה אמורה לגרום להפרשי העובי שנמצאו בחלונות עתיקים. לפיכך נטען שהפרשי העובי שנמצאו מקורם באופן ייצור החלונות בימיי הביניים, שגרם לאי-אחידות בעובי החלון, ולא בזרימת הזכוכית.
עוד תופעה מעניינת שמתרחשת בזכוכית הוא שהיא עוברת תהליך של התגבשות מחודשת של המרכיבים שלה, אך התהליך מתרחש מאוד מאוד לאט. במוזיאון ארץ ישראל יש תערוכת קבע של כלי זכוכית שנמצאו בחפירות ארכיאולוגיות בישראל ובכלי הזכוכית הישנים מאוד אפשר לראות את תחילתו של תהליך ההתגבשות של הזכוכית חזרה למרכיביה, כשהזכוכית הופכת אטומה ומקבלת ברק דמוי פנינה.
כלי זכוכית מהתקופה הרומית, ניתן לראות את תחילתו של תהליך ההתגבשות בזכוכית.
מעריכים שזכוכית שתישאר בטמפרטורת החדר במשך מיליון שנה תתגבש חזרה למרכיביה (תחמוצת הצורן, סודה וסיד). כך שבמובן מסוים כל זכוכית היא חומר במצב מוצק-נוזל בטמפטרטורת החדר שלא השלים את התגבשותו, ועם הזמן היא תתגבש מחדש.
אבל יש גם חומרים אחרים, נוזליים ממש, שמתגבשים עם הזמן בטמפרטורת החדר. אחד מהם כולנו מכירים היטב – הדבש. דבש הוא תערובת של סוכרים ומים, תערובת שדומה מבחינה מסוימת לזו שממנה מורכבת הזכוכית. הסוכרים נוטים להתגבש לגבישים בטמפרטורת החדר, אבל מדובר בתהליך איטי שאורך בין כמה חודשים לכמה שנים. אם משאירים צנצנת דבש זכוכית במקום קריר למשך כמה חודשים אפשר לראות שהדבש שבה עבר תהליך של גיבוש והפך למוצק. חימום הדבש לטמפרטורה של 60-50 מעלות צלזיוס מחזיר אותו למצב נוזלי.
דבש (התמונות באדיבות ויקיפדיה)
חומר נוסף שנשמר במצב נוזלי בטמפרטורת החדר ויכול לעבור התגבשות מיידית הוא הנתרן אצטט, שמסוגל ליצור תמיסות ברוויית יתר בתוך מים ולהתגבש רק כשהוא פוגש בגביש אחר או בגרעין גיבוש.
אם התכוונת בשאלה לחומרים שנשארים במצב נוזלי בטמפרטורת החדר ולאחר מכן עוברים התמצקות (בלי קשר למבנה מיקרוסקופי גבישי, אזי יש המון פולימרים שהמונומר שלהם (המולקולה הבסיסית שמרכיבה אותם) הוא נוזל בטמפרטורת החדר. לאחר תגובת פילמור פשוטה, שיכולה להתרחש גם בטמפרטורת החדר בהשפעת אור חזק או כימיקל אחר, הופכים למוצקים. דוגמה לכך היא דבק אפוקסי (שני נוזלים שמתקשים כשמערבבים אותם), הסופר-גלו שמתקשה בחשיפה ללחות שבאוויר, או הפלסטיק פרספקס.
שימו לב: מידע חשוב נוסף ועידכונים נמצאים בפורום התגובות שבתחתית התשובה
עדכון לגבי זרימת זכוכית:
סדרת מחקרים שנערכו לאחרונה על זרימת זכוכית בחלונות (באנגלית) מעלה שמבחינה תיאורטית קצב זרימת הזכוכית בטמפרטורת החדר איטית עד כדי כך שיא אינה אמורה לגרום להפרשי העובי שנמצאו בחלונות עתיקים. לפיכך נטען שהפרשי העובי שנמצאו מקורם באופן ייצור החלונות בימיי הביניים, שגרם לאי-אחידות בעובי החלון, ולא בזרימת הזכוכית. כראיה לטענה זו הם טוענים שיש חלונות עתיקים שבהם החלק העבה יותר נמצא בכלל בצדדים, ואפילו בראש החלון.
הנה סרטון (באנגלית, קיימות כתוביות בעברית) המסביר בפירוט את 'מצב הצבירה' של זכוכית:
ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
