一塊肥皂、一片玻璃、一個饅頭,這些日常物品都離不開同一種制作原料——純堿。
鮮少有人知道的是,今天進入尋常百姓家的純堿,百年前卻身價不菲,一噸價格堪比一盎司(約28.35克)黃金,其稀缺與昂貴讓百姓只得以酸饃為食,以純堿為生產原料的工廠舉步維艱。
在這一背景下, 一個傑出人物憑借非凡的智慧與努力徹底改變了這一局面,他就是著名化學家、中國科學院院士、侯氏制堿法創始人——侯德榜 。 1974年8月26日,侯德榜院士逝世, 今天是其逝世50周年紀念日 。
▲ 侯德榜
01
從鐵路到化工:
一波三折的求學路
1890年,侯德榜出生於福建省閩侯縣的一個普通農家,自幼勤奮篤學。13歲時,侯德榜進入福州英華書院學習,接觸到西方先進的科學知識,萌生並堅定了科學救國的誌向。
1906年,因參加愛國遊行,侯德榜被學校開除,後輾轉進入上海閩皖鐵路學堂,學習勘測和制圖。1910年畢業後,他被分配到津浦鐵路當實習生,眼睜睜看著中國人被洋人欺負卻沒有辦法,深覺自身學識對改變國家命運和民族前途毫無助益。
▲1909年侯德榜(右二)在上海閩皖鐵路學堂
1911年,侯德榜毅然辭去工作「回爐重造」,以優異的成績考入清華留美預備學堂,以10門功課1000分的滿分畢業成績譽滿清華園。彼時化工學科方興未艾, 侯德榜認為化工關乎國運民祉,是工業救國的最佳選擇之一 。
1913年,清華學堂公布赴美留學名單,侯德榜榜上有名,被保送入美國麻省理工學院化工科學習。1918年,他前往哥倫比亞大學學習制革,其博士論文【鐵鹽鞣革】更是被【美國制革化學師協會會刊】特予連載,至今仍被制革界廣泛參照。
02
從制革到制堿:
打破「索爾維法」封鎖
1921年,侯德榜「棄革從堿」,接受永利制堿公司總經理範旭東的邀聘,離美回國,承擔起續建堿廠的技術重任。在制堿技術和市場被外國公司壟斷的背景下,永利用重金買到一份索爾維制堿法的簡略資料。侯德榜埋頭鉆研, 磨劍五載終於破解「索爾維法」技術要領,帶領永利生產出中國第一批優質堿——純堿 。同年,在美國費城舉行的萬國博覽會上, 永利紅三角牌純堿一舉斬獲金質獎,被譽為「中國近代工業進步的象征」 。
▲永利堿廠紅三角牌商標
1933年,侯德榜總結10余年來探索出的全部技術和實踐經驗,出版了一部全面闡述「索爾維法」技術、工藝、裝置的英文專著——【純堿制造】( Manufacture of Soda ), 揭開了封鎖長達70年的「索爾維法」的神秘面紗,制堿技術成為全人類的共同財富 。
▲【純堿制造】封面
03
從仿制到創新:
侯氏制堿法的誕生
1937年,抗日戰爭全面爆發。範旭東、侯德榜等拒絕與日寇合作,同時轉產硝酸銨炸藥等物資支援前線。工廠遭日軍轟炸後,他們被迫遷往四川。然而川地多井鹽,價高純度低,且「索爾維法」產生的大量廢液無處排放。
在引進鹽利用率更高的「察安法」的談判中止後,侯德榜僅憑一份言辭模糊的專利說明書和2篇公開發表的論文,帶領研究小組每天工作12小時以上,試驗了500多次迴圈,分析了2000多個樣品, 耗時半年摸清了「察安法」的各種工藝條件 。
▲1943年侯氏制堿法流程圖
1943年,侯德榜帶領團隊將鹽的利用率提高到96%,將汙染環境的廢產品轉化為化肥氯化銨。至此, 一個與「察安法」截然不同的氨堿聯合流程宣告誕生,開創了世界制堿工業的新紀元 。這一方法被命名為「聯合制堿法」,即人們常說的「 侯氏制堿法」 。
1953年7月1日,中央工商行政管理局為侯德榜頒發了發字第一號發明證書,這也是新中國頒發的第一張發明證書。面對鮮花和掌聲,侯德榜說:「 我的一切發明都屬於祖國 。」
▲ 新中國第一張發明證書
20世紀五六十年代,侯德榜響應國家號召,采用碳化法合成氨流程制碳酸氫銨化肥新工藝, 助推全國誕生了150家小氮肥廠,使小麥畝產增長到400千克 。
▲ 1973年,83歲高齡的侯德榜(左三)抱病在家主持會議,討論純堿工業的發展
撒下一些堿粉,融化西方的堅冰;書寫一本堿書,將中國推上頂峰;奠下一塊基石,托起復興的希望。侯德榜的一生,是對知識無盡追求的寫照,也是對國家和民族深沈情感的體現。他的功績被寫進歷史書、印在郵票上,在時間長河中熠熠生輝。
來源:中國科學院大學
責任編輯:王洋 宋同舟 劉映含