自然條件下磚還能變回泥土嗎?

山中綠草458


當然可以啦。磚就是燒結(或鑄造)的土,硬度並沒有多高。在時間面前,地球上任何東西都是脆弱不堪的。不過這個過程有快有慢,速度取決於這塊磚在什麼地方。

地表上和水環境中。

戈壁灘的瑪瑙硬不硬?在流水、風沙的長時間作用下,它們也會漸漸被打磨得失去所有稜角,最終成為砂粒。磚頭比瑪瑙軟多了。
圖:戈壁瑪瑙,外號“葡萄乾”。


即使沒有風沙,只要有水滲入磚的細小縫隙,再一結冰,磚便會膨脹酥化,繼而破碎。反覆凍融幾百次,它也就成土了。

最厲害的是地表的生命,比如苔蘚。它們附著在磚石上後,便會從“根”部釋放酸性物質,讓磚從外到內逐層瓦解,最終化為泥土。
圖:被苔蘚覆蓋的磚頭。


水中的情況與地表相似,在各種生命與自然力量的共同作用下,一塊磚頭很難挺過三百年。即使是一棟樓,失去維護的話也會“很快”垮塌消失。

埋於地下。

磚如果被埋在地下,它保持完整的時間可就長了去了。在土壤層的保護下,磚沒有空氣、水和生命的侵擾,“幸運”的話保存上千萬年都是有可能的。

但它會慢慢改變性狀。原子是運動的,所以磚會不斷與周圍的東西發生物質交換,我們可以把這理解成磚頭以極慢的速度“溶化”在地層中。最終它會成為沉積岩的一部分,在板塊運動中隨著地層一起緩慢沉入地幔,被融化成液態,成為自然物質。
圖:印度板塊侵入歐亞板塊下方。


如果它足夠幸運,地球的力量始終沒有摧毀它,那50億年後太陽氦閃時,它也會與地球萬物一起融化蒸發,甚至墜入太陽。

總之

形態規矩、成分均勻的磚屬於“低熵物體”,而自然法則是傾向於更加混亂無序的高熵狀態的,它會盡一切可能將規則的物體推向混亂。所以,除非宇宙“冷寂”了,否則沒有什麼是永恆的。


純野生科學家


先說結論:可以


想弄明白這個問題,要先明白土是怎麼變成磚的?以及土怎麼形成的?


明白了這2個問題,就很容易解答這個提問了。


1、土是怎麼變成磚的?

我們建築用的磚頭,按燒結與否分為:免燒磚和燒結磚。


而題目中所問的就是燒結磚,或者說「粘土磚」,這類磚頭以粘土為主要原料,經過泥料處理、成型、乾燥和焙燒等步驟,最終生產出來。


粘土主要化學成分為SiO2、Al2O3和Fe2O3和結晶水,還可能還含有少量的鹼金屬和鹼土金屬氧化物等。


圖為愛沙尼亞的第四紀黏土,圖源:維基百科


焙燒溫度控制在900~1100℃之間,土壤中的有機物水分都會消失,並且會發生化學反應,主要是生成三氧化二鐵(Fe2O3),或者是紅色Fe2O3還原成青灰色氧化亞鐵(FeO)。這分別是所說的紅磚和青磚的主要成分。


圖為紅磚


圖為青磚


2、土是怎麼形成的?


土壤的形成過程以及影響因素是非常複雜的,我在這裡簡單概括。


第一個步驟是風化作用。風化作用使岩石破碎,變得結構疏鬆,我們稱呼這種東西叫「土壤母質」,是決定土壤物質成分的來源。


其次再經過各種自然因素的作用。包括氣候、土壤母質、植被(生物)、地形、時間。土壤是在上述五大成土因素共同作用下形成的。


3、磚可以變成土


所以解決上面兩個問題,最後一個問題就很容易了。


土和磚的成分區別主要在有機物、水以及部分高溫下發生變化的無機物。並非完全不同的兩個物質了。


而磚經歷風化作用以後,在氣候、土壤母質、植被(生物)、地形、時間的作用下,是完全可以再變成土的。


生醫觀察


答案是肯定的!磚經過長時間的分化和侵蝕作用後,會重新轉化為泥土成分,在不同的環境條件下所需時間不一樣,有的只需要十幾年,有的高達數萬年。


為了弄明白這個問題,我們得弄清楚泥土和磚的成分,以及它們之間的轉化原理,還有發生的物理化學反應。

泥土成分

泥土的種類有很多,成分非常複雜,比如燒磚用的粘土,主要成分有SiO2、Al2O3和Fe2O3,以及相應化合物的結晶水合物,還有動植物屍體分解後的有機物,還有各種鹼金屬化學物等等。

泥土的主要成分,可以由岩石風化而來,岩石的成分有SiO2、硅酸鹽、CaCO3、鐵的氧化物、鋁的氧化物、鎂的氧化物等等,岩石經過數萬年,甚至數億年的風吹雨打,其中的成分逐漸流失,失去了堅硬的特性,形成了不同種類的泥土。

同樣,泥土在地質作用下進入地殼內部,高溫能把泥土融掉,經過火山噴發出來再次形成岩石。


磚的燒結過程

粘土經過900~1200℃的高溫燒結,其中的物質發生了複雜的物理化學變化,主要有這麼幾點:

1、結晶水合物失去水分子,粘土中的水徹底蒸發掉。

2、發生氧化還原反應,一些氧化物重新組合,比如SiO2和Al2O3形成硅酸鋁(寫作Al2SiO5或者Al2O3·SiO2)。

3、一些物質的晶型轉變,在高溫下形成液相,在其他物質的作用下又重新結晶,晶體逐漸長大。

4、高溫下有機物分解,並以氣體的形式排放到大氣當中。

在燒結時,如果使用大火把磚坯燒透,在保證空氣流暢的情況下讓磚冷卻下來,磚中的鐵元素就會轉化為氧化鐵(Fe2O3,粉末為紅棕色),最終形成我們常說的紅磚。

如果我們在磚坯燒透時,往磚窯中灑水,此時水蒸發後充滿磚窯,把空氣隔離在外,在缺氧的情況下發生氧化,就會形成大量氧化亞鐵(FeO,粉末為黑色),最終形成我們常說的青磚。

相比之下,青磚的燒結工藝更加複雜,成本也高,但是青磚在耐鹼性、耐久性、結實度上要優於紅磚,


磚能變土嗎?

從化學元素變化上分析,粘土燒結為磚,損失掉的物質主要是有機物和水,而其他物質進行了重組,如果磚在室外進行長時間的分化作用,也是有耗損的,尤其是在酸性環境中耗損更快,比如硅酸鋁在酸的作用下就會分解,最終又形成土壤的成分。

我們平常也可以看到,一些長滿青苔的磚,腐蝕也比較嚴重,長城經過上千年的風雨依然屹立不倒,但是隨著工業化的日益加重,酸雨對長城表面的腐蝕也變得更加明顯,但是要徹底破壞還需要很長的時間,或許是數十萬年,甚至數千萬年。

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艾伯史密斯



磚是人類建築用的人造小型塊材料,主要分燒結磚(粘土磚)和非燒結磚(灰砂磚、粉煤灰磚等)兩大類。粘土磚以粘土(包括頁岩、煤矸石等粉料)為主要原料,經泥料處理、成型、乾燥和焙燒而成。現代磚已由黏土為主要原料逐步向利用煤矸石和粉煤灰等工業廢料發展,同時由實心向多孔、空心發展,由燒結向非燒結髮展。

磚和石頭一樣在自然界中易受風、水和霜凍等自然因素影響。 物理風化能將磚破碎成更小的碎片。可以通過風雨剝落、凍融循環、磨損、樹根部膨脹和乾溼循環來實現。 當溫度快速變化時,會使磚膨脹或破裂。 凍融水結冰時會膨脹。如果溼氣在冬天之前滲入磚裂縫,它會結冰,將磚分開。 當風吹來時,它會帶起沙子和淤泥,並把磚噴砂成碎片。



像凍融一樣,樹根每年都長得更大。這些根可以把磚分開。 化學物質總是在環境中發生反應,這些會導致化學風化。主要的化學反應包括碳酸化、溶解、水合、水解和氧化還原反應。所有這些反應都與水有關。 碳酸飽和,當水與二氧化碳反應時,會產生碳酸,碳酸可以溶解磚。


石灰石和高鹽磚遇水會溶解。水帶走了離子。 磚中的礦物質與水和周圍的酸反應。氫原子取代了其他陽離子。磚水合成粘土。 氧化還原水和磚顆粒與氧氣反應。這導致礦物質和材料生鏽並變紅。 如果又熱又潮溼,化學風化更為普遍。如果天氣乾燥,物理風化作用更為突出。


軍機處留級大學士


只要給予足夠的時間,不要說是磚,就是樓房、坦克這些龐然大物,都能夠被自然界分解,最後塵歸塵、土歸土,重新迴歸到大自然的懷抱。

在自然界中,一個物體被分解的過程,根據溫度、溼度、暴露空氣的程度、微生物的富集等的不同,所需的時間也會不一樣。物體被分解的過程,實質上是一個兼具物理作用和化學作用的複雜過程,在外力的作用下,一方面物體組成分子之間的作用力被打破,另一方面,一些有機物、絡合物等大分子被分解為小分子或者二氧化碳和水等,只不過物理、化學過程的佔比與物體本身的組成性質有關係,比如呈聚合態的岩石,其分解主要以物理變化為主,而動物屍體、植物枝葉等,其分解主要以化學變化為主。

其實從磚的製作來看,它原本就是以泥土特別是粘土為主要原料的,而粘土的主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵以及一些結晶水合物、液態水、部分腐殖質等組成,燒製磚的主要工序包括挖土、定型、風乾、焙燒等,在此過程中,結晶水合物、液態水都因高溫而失去水分子,二氧化硅與一些金屬氧化物發生化學反應形成硅酸鹽,一些物質發生晶體的重新聚合,剩下的有機物發生類似燃燒的反應剩下有機物而排出二氧化碳和水,這也是粘土聚合成磚的主要過程,組成物質並沒有發生太多的必,損失的主要是水份和有機物,其餘的大都是重新進行了聚合而已。

而在自然狀態下,經過漫長時間的風化、雨水侵蝕,以及微生物的附著生長,磚就會首先被裂解成小塊,然後小塊又持續在太陽輻射、風雨侵蝕、微生物的作用下,特別是酸性環境中進一步地被分解,最後以形成細小的粉末狀物質重新歸還土壤,而且歸還的物質與土壤的組成結構一樣,從某種意義上來,磚只是改變了“包裝”的泥土,只是這個時間是一個非常緩慢的過程。


優美生態環境保衛者


不能吧,磚都燒熟了,泰始皇陵有條黃色的道路泥就是熟的不長草的,那就變不回泥土了


程如英


經強風化終將變成泥土。但若埋藏在溼潤的土中,其強度標號會逐年遞增。


覺醒207580216


可以肯定在自然條件下磚是可以變回泥土的。


首先我們要知道土是怎麼來的,土是岩石經過長期的風化作用形成的堆積物(通俗一點講就是經過雨、雪、風等物理因素、還有自然界每時每刻都在發生的化學反應,以及包括人類活動在內生物因素的共同作用,把原來硬邦邦的石頭慢慢分解小顆粒、小碎末最終變成了軟綿綿的土)。

石塊經過風化慢慢變小脫落
土是含有二氧化硅,金屬氧化物、各種有機物等一系列物質的混合體,而這些物質在高溫高壓的條件下又會重新聚合,形成緻密的結構,重新形成岩石。例如我們常見的沉積岩就是成層堆積的鬆散沉積物固結而成的岩石。自然界的沉積是非常緩慢的一個過程,但是我們人類可以人為的製造高溫條件,將黏土煅燒增加泥土的強度,最終在很短的時間內將鬆軟的土燒製成我們需要的磚。

燒製磚塊需要高溫

磚完全可以看做是人工製作的石頭,在合適的條件下,經過數十萬年甚至上百萬年風化作用又會慢慢的鬆散、崩塌最變為泥土。


科學小瓦匠


地球剛誕生時哪有純粹的土啊!風化石頭見過嗎?經過地質變動雨水等等外界因素影響,n萬億年後逐漸變成土,石頭都能變成土,你說磚頭能不能變成土?


隔壁李家老三


答案當然是可以的!大自然的力量是無窮的,就像很多古建築,經過多年自然的風化和水蝕作用大多都化為了泥土,都說水滴石穿,可見持續的自然的力量是多麼的強大。在一些科普類的節目裡都出現過如果人類消失了,人類的遺蹟可以保留多久,多數的答案都是,萬年以後人類的存在的痕跡將所剩無幾,包括磚石類和金屬類建築。





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