זכוכית אכן מגיבה עם חומרים בסיסיים חזקים (כגון 'סודה קאוסטית' NaOH) בתגובה איטית שמצליחה להמיס את הזכוכית, לכן אין לשמור תמיסות בסיסיות בתוך כלי זכוכית לצורך אחסון ארוך טווח.
כדי להבין מה מתרחש, יש לזכור כי זכוכית בנוייה בחלקה העיקרי (70%) מתחמוצת הצורן ("קוורץ" / סיליקון דו-חמצני) SiO2.
זכוכית שבורה, התמונה באדיבות ||read||.
בכימיה, בדר"כ – תחמוצות (כלומר תרכובת של חמצן, O, עם חומר אחר) של מתכות יוצרות בסיסים כאשר ממיסים אותם במים, ותחמוצות של אל-מתכות יוצרות חומצות כאשר ממסים אותם במים. עוד פרטים על כך בתשובה לשאלה 'מה ההבדל בין שריפת חומר אורגני לאנאורגני', בהמשך לכך – תחמוצות של אל-מתכות נוטות להגיב עם בסיסים, למשל – הגז פחמן-דו-חמצני מגיב ונקשר עם תמיסות בסיסיות, למשל תגובת הגז עם תמיסה של 'מי-סיד' Ca(OH)2, ליצור משקע גיר CaCO3 לפי התגובה הבאה:
CO2(g) + Ca(OH)2(aq) ---> CaCO3(s) + H2O(l)
aq- מסמל חומר מומס במים, s- מסמל מצב צבירה מוצק, gמצב גז, l- נוזל.
ולכן מי-סיד הופכים עכורים כאשר נושפים בתוכם (הפחמן הדו חמצני שבנשיפה, מגיב עם מי-הסיד והופך למשקע גיר לבן שמעכיר את המים).
באופן דומה, פחמן-דו-חמצני מגיב עם סודה קאוסטית לתת 'סודה לכביסה' / פחמת הנתרן NaCO3– לפי התגובה:
CO2(g) + 2NaOH(aq) ---> Na2CO3(aq) + H2O(l)
ומדוע טרחתי דווקא לציין את התגובה הזאת? משום שהסיליקון נמצא בשורה מתחת לפחמן בטבלה המחזורית, ולכן סביר שיחלקו תכונות כימיות דומות. זאת למרות שהסיליקון לא ממש מוגדר כמתכת, ולא כאלמתכת (אלא כחומר מוליך למחצה), ובכל זאת הוא מתנהג כמו הפחמן, וכמו כל תחמוצת של אל-מתכת: התחמוצת מגיבה עם בסיסים, אם כי בתגובה איטית יחסית, בתגובה כמעט זהה לזו של הפחמן (פשוט הוחלף אטום הפחמן, C, בסיליקון Si) :
SiO2(s) + 2NaOH(aq) ---> Na2SiO3(aq) + H2O(l)
כלומר הקוורץ המוצק שבזכוכית – הופך לחומר מסיס במים – נתרן סיליקטי (Na2SiO3), תמיסה של החומר הזה במים ידועה גם בשם 'מי-זכוכית' ואפשר לעשות איתה ניסויים מדעיים יפים, ניסוי עם מי-זכוכית הוא הניסוי שהוצע על ידי תלמיד בתי הספר בישראל לאסטרונאוט הישראלי אילן רמון (ז"ל) לביצוע בחלל. עוד פרטים על ניסוי מי הזכוכית כאן. בשנת 2011 – הניסוי בוצע באופן המוני בישראל, ושבר את שיא גינס ל'שעור הכימיה הגדול בעולם'.
כאשר יש תמיסה כזו של מי-זכוכית, והמים מתאדים – נוצר נתרן סיליקטי מוצק, זאת הסיבה מדוע אסור להשתמש (גם לא לטווח קצר) בכלי זכוכית עם פקק לטש זכוכית, לתמיסות בסיסיות חזקות – הנתרן הסיליקטי שנוצר על הפקק משמש כמעיין דבק שמדביק את הפקק לכלי בעוצמה רבה כזו, שלעיתים אין ברירה אלא לשבור את הכלי כדי לפתוח אותו.
מאת: ד"ר אבי סאייג
המחלקה לנוירוביולוגיה ומכון 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 תמיד מתקבלות בברכה.
