初中化學化學家侯氏制堿法的創(chuàng)造者侯德榜

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侯德榜

(公元1890～1974)很多工業(yè)部門，尤其是紡織、肥皂、造紙。玻璃、火藥等行業(yè)都須要大量用堿。古代那種從草木灰中提取堿液，從鹽湖水中取得自然堿的方法是遠遠不能滿意需求的。為此，1775年法國科學院用10萬法郎的懸賞征求可工業(yè)化的制堿方法。1788年，勒布蘭提出了以氯化鈉為原料的制堿法，經過4年的努力，得到了一套完整的生產流程。勒布蘭制堿流程雖然在推廣應用中不斷地被完善，但是因為這方法主要是利用固相反應，又是高溫操作，存在很多缺陷，生產不能連續(xù)，勞動強度大，煤耗量大，產品質量不高。面對這些問題，很多人有意改革它。到了1862年，比利時化學家索爾維實現了氨堿法的工業(yè)化。由于這種新方法能連續(xù)生產，產量大，質量高，省勞動力。廢物簡潔處理，成本低廉，它很快取代了勒布蘭法。

駕馭索爾維制堿法的資本家為了獨享此項技術成果，他們實行了嚴密的保密措施，使外人對此新技術一竅不通。一些技術專家想探究此項技術隱私，大都以失敗告終。不料這一隱私競被一個中國人運用才智摸索出來了。這個人就是侯德榜。披露索爾維制堿法的隱私

侯德榜，1890年8月9日生于福建閩侯農村。少年時他學習非?？炭?，就是伏在水車上雙腳不停地車水時，仍能捧著書本仔細讀書。后來在姑母的資助下，他單身來到福州英華書院和閩皖路礦學堂讀書。畢業(yè)后曾在津浦鐵路符離集車站做過工程練習生。在工作之余，他抓緊時間學習，1911年考人清華留美預備學校。經過3年的努力，他以10門功課1000分的優(yōu)異成果被保送到美國留學。8年中，他先后在麻省理工學院、柏拉圖學院、哥倫比亞高校攻讀化學工程，1921年取得博士學位。

在國外留學時，他時刻懷念祖國，惦記著處于水深火熱中的苦難同胞。這時候，在紐約他遇到了赴美考察的陳調甫先生。陳受愛國實業(yè)家范旭東托付，為在中國興辦堿業(yè)特地到美國來物色人才。當陳先生介紹帝國主義國家不僅對我國實行技術封鎖，而且利用我國缺堿而卡我國民族工業(yè)的頸項的狀況時，具有劇烈愛國心的侯德榜立刻表示，“可以放棄在美國的舒適生活，馬上返回祖國，用自己的學問報效祖國?！?/p>

1921年10月侯德榜回國后，出任范旭東創(chuàng)辦的永利堿業(yè)公司的技師長（即總工程師）。他深刻地體會到創(chuàng)業(yè)之艱難。要創(chuàng)業(yè)首先須要實干的精神。他脫下了白領西服，換上了藍布工作服和膠鞋，身先士卒，同工人們一起操作。哪里出現問題，他就出現在哪里，常常于得渾身汗臭，衣服中散發(fā)出酸味、氨味。他這種埋頭苦干的作風贏得了工人們、甚至外國技師的贊許和敬佩。在他的帶領下，技師、工人們團結一心，為建成中國自己的堿廠而奮戰(zhàn)。

雖然索爾維制堿法的原理很簡潔：先把氨氣通入食鹽水，然后向氨鹽水中通二氧化碳，生產溶解度較小的碳酸氫鈉。再將碳酸氫鈉過濾出來，經焙燒得到純凈潔白的碳酸鈉。但是具體的生產工藝卻為外國公司所壟斷，所以侯德榜要駕馭此法制堿，得完全靠自己進行摸索，困難是很多的。且不說工藝設計、材料選擇、設備的選擇和安裝等經過了一個又一個難關，僅從試生產的過程也可略見一斑。例如干燥鍋結疤了，渾圓的鐵鍋在高溫下停止了轉動，時間長了后果是很嚴峻的。技師們都急得團團轉，這時候侯德榜果敢地拿起玉米棒子粗的大鐵桿往下捅，操起10～15公斤重的鐵桿上下捅可不比舉重運動員舉杠鈴輕松，累得他雙眼直冒金星，汗水濕透了工裝。不久他覺得單靠力氣難于解決這一技術問題，經過大家商議，他們采納加干堿的方法最終使鍋底上的堿疤脫水掉下來，終于克服了困難。

侯德榜奮不顧身地把全部身心都撲到了生產上，從調換碳酸化塔的水管，另行設計分解爐，到多次加強冷卻設備，改造過濾機以及處理不斷發(fā)生的生產故障，他都以探究者的志氣、生產者的細心和科學家的嚴謹來對待。經過驚慌而又辛苦的幾個寒暑的奮戰(zhàn)，侯德榜最終駕馭了索爾維制堿法的各項技術要領。1924年8月13日，永利堿廠正式投產。正值大家興高彩烈地等待潔白的純堿從烘燒干燥爐中出來時，出現在眼前的卻是暗紅色的純堿。怎么回事？這無形給大家潑了一盆冰水。作為總工程師的侯德榜冷靜地去找尋事故的緣由。經過分析他很快就發(fā)覺純堿變成暗紅色是由于鐵銹污染所致。隨后他們以少量硫化鈉和鐵塔接觸，致使鐵塔內表面結成一層硫化鐵愛護膜。再生產時純堿變成純白色了。日產180噸純堿的永利堿廠最終聳立在中國大地上。1926年，永利堿廠生產的“紅三角”牌純減在美國費城舉辦的萬國博覽會上榮獲了金質獎章。這一袋袋的純堿是中華民族的驕做，它象征著中國人民的志氣和才智。

摸索到素爾維制堿法的奇妙，本可以高價出售其專利而大發(fā)其財，但是和范旭東一樣，侯德榜主見把這一奇妙公布于眾，讓世界各國人民共享這一科技成果。為此侯德榜接著努力工作，把制堿法的全部技術和自己的實踐閱歷寫成專著《制堿》于1932年在美國以英文出版。一個有骨氣的中國人就是這樣披露了素爾維制堿法的奇妙。舍命為之的中國化學工業(yè)

三酸二堿是化學工業(yè)的基本原料，僅能生產純堿明顯是不行的。在永利堿廠投入正常運行后，永利公司安排籌建永利硫酸銨廠。這個廠可以同時生產氨、硫酸、硝酸和硫酸銨。建廠的重擔自然又落在侯德榜的肩上。

建立硫酸銨廠與當年永利堿廠的開創(chuàng)不一樣，不存在技術保密的問題，面臨的問題關鍵是怎么引進國外技術、選購設備，爭取投資少而見效快。為此侯德榜不辭辛苦對整個安排作了周密的調查探討。

銨廠的設計，應當自成系統(tǒng)，完整合理，引進技術要完全立足于國情，而不是照搬外國的成套設備。在選購 設備中，侯德榜精打細算。凡是國內能夠保證質量的，就自己動手在國內解決。進口外國設備時，他奇妙地利用了各國廠商之間的競爭，選擇適用又價廉的設備，對若干關鍵設備；更是力主擇優(yōu)。在與外商談判和選購設備時，侯德榜相當機靈，例如制硫酸的全套設備是從美國買的，在買下這套設備的同時，侯德榜順便索要了硫酸銨的生產工藝圖紙。掉過頭來，他又從另一家工廠以廢鋼鐵的價格買下一套硫酸銨生產設備（時至今日還在運轉）。這種精明能干連美國的很多經理都佩服。

硫酸銨廠的設備來自英、美、德、瑞士等國的很多廠家，還有些是本國造的，最終竟能全部成龍配套，這是很不簡潔的。它充分顯示了侯德榜的學識才能和昔心經營，表現出他高度的事業(yè)J乙和珍貴的獻身精神。侯德榜能這樣精彩地指揮完成這項巨大工程，還在于他精通業(yè)務、學問廣博。正如他自己說的：“要當一員稱職的化學工程師，至少對機電、建筑要內行?！边@也是他的座右銘。在他給友人偽一封信中他曾寫道：這些事，“無一不令人郁悶，設非隱忍順應，將一切辦好，萬一功虧一簧，使國人從今不敢再談化學工程，則吾等成為中國之罪人。吾人今日只有前進，赴湯蹈火，亦所弗顧，其實目前一切困難，在事前早已見及，故始終未抱絲毫樂觀，只知責任所在，舍命為之而已?！斑@就是侯德榜事業(yè)心的生動寫照。

1937年之丹，在侯德榜、范旭東及全廠員工的努力下，硫酸銨廠首次試車勝利。侯德榜“舍命為之”的又一事業(yè)勝利了。侯氏聯(lián)合制堿法的獨創(chuàng)

1937年。日本侵華的戰(zhàn)火伸向上海、南京。位于南京的硫酸銨廠作為亞洲第一流的化工廠，令日本侵略者垂涎三尺，日本侵略者看到永利公司的軍事價值，年產一萬噸硝酸，可以制造幾萬噸烈性炸藥。他們派人企圖收買范旭東和侯德榜。范、侯明確地表示：“寧肯給工廠開追悼會，也決不與侵略者合作”侵略者加大壓力。甚至派飛機對堿廠進行狂轟濫炸。在戰(zhàn)火靠近的狀況下，侯德榜當機立斷，布置技術骨干和老工人轉移，組織重要機件設備拆運西遷。

1938年，侯德榜率西遷的全部員工在四川岷江岸邊的五通橋建設永利川西化工廠。新廠實行什么工藝是首先要考慮的。制堿的主要原料食鹽，在川西只能來源于深井中的鹽鹵濃縮。鹽鹵濃度低，所以食鹽的成本很高。加上索爾維法的食鹽轉化率不高（只有70％），這就進一步提高了制堿的成本。固此接著采納索爾維制堿法，生產就難以維持。

侯德榜經過調查，確定改進索爾維法開創(chuàng)制堿新路，他總結了索爾維法的優(yōu)缺點，認為這方法的主要缺點在于，兩種原料組分只利用了一半，即食鹽（NaC1）中的鈉和石灰（CaCO3)中的碳酸根結合成純堿（NaCO3）另一半組分食鹽中的氯和石灰中的鈣結合成了CaCl2，卻沒有用途。

針對以上生產中不行克服的種種缺陷，侯德榜創(chuàng)建性地設計了聯(lián)合制堿新工藝。這個新工藝是把氨廠和堿廠建在一起，聯(lián)合生產。由氨廠供應堿廠須要的氨和二氧化碳。母液里的氯化銨用加入食鹽的方法使它結晶出來，作為化工產品或化肥。食鹽溶液又可以循環(huán)運用。

為了實現這一設計，在1941～1943年抗日斗爭的艱苦環(huán)境中，在侯德榜的嚴格指導下，經過了500多次循環(huán)試驗，分析了2000多個樣品后，才把具體工藝流程定下來，這個新工藝使食鹽利用率從70％一下子提高到96％，也使原來無用的氯化鈣轉化成化肥氯化銨，解決了氯化鈣占地毀田、污染環(huán)境的難題。這方法把世界制堿技術水平推向了一個新高度，贏得了國際化工界的極高評價。1943年，中國化學工程師學會一樣同意將這一新的聯(lián)合制堿法命名為“侯氏聯(lián)合制堿法”。

新中國即將成立的1949年初，侯德榜還在印度指導工作，當他得到友人轉來的周恩來給他的信后，他馬上克服了種種阻撓，于1949年7月回到了氣象更新的祖國，作為科學家的代表參與了全國政治協(xié)商會議。從今他起先投入復原、發(fā)展新中國化學工業(yè)的嶄新工作。為了祖國的化工事業(yè)，他走遍大江南北、長城內外。1960年前后，為適應我國農業(yè)生產的須要，侯德榜不顧自己已是70高齡，和技術人員一道共同設計了碳化法制造碳酸氫銨的新工藝，為我國的化肥工業(yè)發(fā)展作出了巨大貢獻。

侯德榜先生對科學的看法一貫是肅穆仔細的。在探討聯(lián)合制堿的過程中，他要求每個試驗都得做30多遍才行。起先時有些人不理解，以為這是奢侈時間和耗費精力，多此一舉。后來的事實證明，多數試驗在進行了20多次以后，數據才穩(wěn)定下來，這樣得到的數據資料才是牢靠的，人們這才真正相識到侯德榜這種細致周密、一絲不茍的的科學看法是多么難能珍貴。

侯德榜一生在化工技術上有三大貢獻。第一，揭開了蘇爾維法的隱私。其次，創(chuàng)立了中國人自己的制堿工藝——侯氏制堿法。第三，就是他為發(fā)展小化肥工業(yè)所做的貢獻。

侯德榜一生勤奮好學，雖工作繁忙卻還著書立說，先后發(fā)表過10部著作和70多篇論文?！都儔A制造》一書于1933年在紐約列入美國化學會叢書出版。這部化工巨著第一次徹底公開了蘇爾維法制堿的隱私，被世界各國化工界公認為制堿工業(yè)的權威專著，同時被相繼譯成多種文字出版，對世界制堿工業(yè)的發(fā)展起了重要作用。美國的威爾遜教授稱這本書是“中國化學家對世界文明所作的重大貢獻”?！吨茐A工學》是侯德榜晚年的著作，也是他從事制堿工業(yè)40年閱歷的總結。全書在科學水平上較《純堿制造》一書有較大提高。該書將"侯氏堿法"系統(tǒng)地奉獻給讀者，在國內外學術界引起劇烈反響。

侯德榜為世界化學工業(yè)事業(yè)所作的杰出貢獻受到各國人民的敬重和愛戴，英國皇家學會聘他為名譽會員（當時其國外會員僅12人，亞洲僅中國、日本兩國各一名），美國化學工程師學會和美國機械工程師學會，也先后聘他為榮譽會員。

1949年5月，正在印度幫助工作的侯德榜得到中共中心副主席劉少奇請他回國的消息后，謝絕了印度塔塔公司年薪10萬美元的聘請，沖破重重阻撓，歷時50天，繞道回到祖國的懷抱，聶榮臻同志親自到車站迎接。周恩來同志又親臨北京東四十條16號永利辦事處探望，并高度贊揚他的愛國主義精神。幾天后，毛澤東主席又接見了侯德榜，具體傾聽了他對振興工業(yè)的看法，并提出了懇切的希望。

1949年，他出席了第一屆中國人民政治協(xié)商會議，并被選為第一屆全國委員會委員。后又歷任其次、三、四屆全國政協(xié)常委，第一、二、三、四屆全國人民代表大會代表。同時，他還歷任中心財政委員會委員、重工業(yè)部化工局顧問、化工部技術委員會主任、化工部副部長等職務。1957年9月，他光榮地加入了中國共產黨。

侯德榜主