水晶的主要成分是啥水晶的分子结构 _玻璃

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玻璃与水晶身价的问题是个商业问题，是个哲学问题，同时也是科学问题。归根结底它还是个科学问题。
所以我们今天就从科学的角度来分析一下水晶究竟比玻璃贵在哪里。

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灰姑娘为什么穿的是水晶鞋而不是玻璃鞋？
前几天，我在《同样是固体，为什么玻璃透光而铝不透光？》一文中简单提到了水晶与玻璃的区别，结果引发许多朋友的大讨论。大家争论的焦点在于，同样主要成分是二氧化硅，为什么水晶是晶体而玻璃却不是。
“基因”原因
虽然主要成分同是二氧化硅，水晶的“基因”却比玻璃要优良许多。
水晶完美地继承了二氧化硅（SiO?）的晶体结构，二氧化硅晶体是由1个Si与2个O组成的立体空间网状结构，其中并没有单个的SiO?分子，这样的结构相当于是4个O位于四面体的顶角上，四面体中心是一个Si；与此同时，每4个O近似共价键合到Si ，满足了Si的化合价外壳。如果每个O是两个多面体的一部分，则O的化合价也被满足。

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二氧化硅的晶体结构
由于二氧化硅相邻原子之间只通过强大的共价键结合成为空间网状结构，所以它是原子晶体。原子晶体中原子之间相互结合的共价键非常强，要打断这些键而使晶体熔化必须消耗大量能量，所以原子晶体一般具有较高的熔点、沸点和硬度。我们前面说了，在二氧化硅的晶体结构中并没有单个的SiO?分子，它整个的晶体被视为是一个大的分子，所以二氧化硅晶体与钻石一样拥有相似的物理特性。
水晶是完美的二氧化硅晶体，一块好的水晶晶体与拥有类似于钻石那样的物理特征：坚硬、耐磨、耐热。

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天然结晶水晶柱体
反观玻璃则不同。虽说我们见到的大多数玻璃的主要成分也是二氧化硅，但为了降低成本、加工的方便以及满足各种不同的应用需要，工厂会在其中加入各种各样其它的物质。
比如钠钙玻璃，它除了SiO?外，还包括Na2SiO3、CaSiO3或Na?O·CaO·6SiO?等物质，这种玻璃成本便宜、易成型、适合大规模生产，我们日常所见的窗户玻璃、水杯、瓶瓶罐罐等等大约有90%都属于这种，它又被称为普通玻璃。

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一个玻璃杯子
对于一些需要耐高温的场合，在SiO?原料中加入B2O3制成的硼硅酸盐玻璃、以SiO?和Al2O3为主要原料的铝硅酸盐玻璃等等都可以满足相应的需求。

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耐高温玻璃制的锅
由于绝大多数的玻璃其化学成分非常复杂，并且这些化学成分组合在一起的硅酸盐复盐是无规则结构的非晶态，所以它通常不具备水晶的晶体结构和物理特性。
“出生”原因

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