侯氏制碱法做出的贡献(侯德榜侯氏制碱法)

侯氏制碱法做出的贡献(侯德榜侯氏制碱法)(1)

侯氏制碱法做出的贡献(侯德榜侯氏制碱法)(2)

1990年8月7日,侯德榜的汉白玉半身塑像在南京化学工业公司落成,以纪念这位对世界制碱事业的发展做出过重大贡献、为中国争得了巨大荣誉的著名化学家。

纯碱,化学名称为碳酸钠,俗称苏打。他是重要的化工产品,广泛用于制造玻璃、肥皂、纸浆、洗涤剂和炼制石油等。

纯碱可存在于自然界中,但纯度低,产地分散,远远不能满足社会对它的需要。

1862年,比利时人苏尔为最早用化学方法制造纯碱。他所用的制纯碱的主要原料是食盐和石灰石,制造的基本方法是:先将浓的食盐水通入氨水饱和后,再利用石灰石煅烧产生的二氧化碳与上述氨化饱和是盐水反应,生成碳酸氢铵。碳酸氢铵按进一步与食盐反应,就得到碳酸氢钠和副产物氯化铵。碳酸氢钠溶解度小,经过滤分离后,在加热,就得到纯碱并放出二氧化碳。二氧化碳可再利用。氯化铵可与石灰乳反应,生成氯化钙和氨气,氨气被收集起来循环使用。

这种制碱法被称为苏尔维法,垄断世界制碱行业达70多年。这种方法的优点是:反应生成的二氧化碳和氨气可循环利用,工艺简单,原料易得。但是,它也有两个致命的缺点:一是食盐利用率太低,只有70%左右;二是氯化铵和石灰乳反应生成的大量氯化钙用处不大,无法处理,甚至造成环境污染。当时,虽然许多国家的化学家也曾试图对此法加以改进,但都没有成功。

1921年10月,侯德榜怀着发展祖国化学事业的雄心壮志,从美国学成回国,首先在塘沽等建永利碱厂。当时,国际资本集团垄断者制碱技术,要想发展自己的民族制碱工业,遇到的困难和阻力可想而知。侯德榜排除种种阻力,深入现场,亲身实践,深入钻研制碱技术,不断解决设备和工艺上的问题,最终在1924年建成了碱厂。该厂日产白花花、亮晶晶的纯碱180吨。塘沽制碱厂的建成,在技术上突破了国际上苏尔维集团的垄断,经营上战胜了朴内门公司的排挤。该厂生产的“红三角”春茧,1925年荣获美国费城万国博览会的金质奖章,为祖国争了光。更重要的事,侯德榜通过建立我国的制碱厂,对制碱技术达到了完全掌握和精通的程度,为创新制碱技术奠定了技术。他还于1932年出版了论著《制碱》,首次完整地介绍了苏尔维制碱法。这本是中华民族扬眉吐气的书,立即轰动了全世界的化学工业界,被世界认为是制碱专著的首创。

科学技术是没有止境的,社会和生产的需要不断开辟着科学技术前进的道路。抗日战争爆发后,天津沦陷。1938年,侯德榜由负责在祖国内地四川王通桥建立新的制碱厂。

然而,塘沽制碱厂用的原料是海盐,而在四川建厂需用井盐,井盐盐卤浓度低,成份也略有不同,再用苏尔维法已不合适;加之用苏尔维法制碱所产生的大量氯化钙只能作为废物堆积起来,从而迫使侯德榜去探索性的途径。这时,德国发明了一种察安纯碱生产法,虽然技术工艺不成熟,但可利用制碱废液生产副产品氨化铵,这对侯德榜是个很大的启发。侯德榜也曾去德国作过考察,商谈购买专利之事,但厂家既不准参观现场,对购买专利的条件右异常苛刻,侯德榜便下决心走创新之路。

为了改革苏尔维制碱法,创造自己的制碱新工艺,侯德榜克服了种种困难,在香港建立了实验室,通过500多次试验,分析化验了2000多个样品,针对苏尔维法的缺点,构思设计了新的生产工艺流程。为了使该法得以实现,有把握形成生产力,他又在纽约和上海租界的“孤岛”进行了中间试验,终于在1940年胜利的完成了制碱新工艺的全部创新工作。

侯德榜创造的新的制碱法,是把制碱和合成氨联合起来,通常被称为联合制减法。这个方法既保留了苏尔维法的优点,同时又克服了它的缺点,是制碱法达到了尽善尽美的程度。他的主要贡献是在碳酸氢钠结晶过滤以后,在所剩的含有氯化铵的母液中,不是加入石灰乳,而是加入食盐。这样,溶液中由于增加了大量氯离子,氯化铵就会沉淀下来,其余的钠离子又可重复前面的反应,生成纯碱。这样,只要在母液中不断加入食盐,就可同时得到纯碱和氯化铵(化肥)这两种重要化工产品。采用此法生产纯碱,不仅是原盐的利用率达到96%以上,而且整个生产能够连续进行;此外,还具有节约石灰、设备简单等一系列优点。

由于侯德榜在制造纯碱方面的突出贡献,他发明的这个方法与1941年被世界化学工业协会命名为“侯氏制碱法”,并得到国内外化学界的广泛赞誉与和高度评价。

“侯氏制碱法”,是一个以中国人的姓名命名的发明在我们国家深受帝国主义欺辱、被别人称为“东亚病夫”的时候,一个中国人的名字能够闪烁在世界科学的舞台上,将世界制碱科学史推向一个新阶段,这充分显示出中华民族的智慧和力量。

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