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「碱」济天下:「我的一切发明都属于祖国」 | 科技史

2024-10-01科学

一块肥皂、一片玻璃、一个馒头,这些日常物品都离不开同一种制作原料——纯碱。

鲜少有人知道的是,今天进入寻常百姓家的纯碱,百年前却身价不菲,一吨价格堪比一盎司(约28.35克)黄金,其稀缺与昂贵让百姓只得以酸馍为食,以纯碱为生产原料的工厂举步维艰。

在这一背景下, 一个杰出人物凭借非凡的智慧与努力彻底改变了这一局面,他就是著名化学家、中国科学院院士、侯氏制碱法创始人——侯德榜 。 1974年8月26日,侯德榜院士逝世, 今天是其逝世50周年纪念日

▲ 侯德榜

01

从铁路到化工:

一波三折的求学路

1890年,侯德榜出生于福建省闽侯县的一个普通农家,自幼勤奋笃学。13岁时,侯德榜进入福州英华书院学习,接触到西方先进的科学知识,萌生并坚定了科学救国的志向。

1906年,因参加爱国游行,侯德榜被学校开除,后辗转进入上海闽皖铁路学堂,学习勘测和制图。1910年毕业后,他被分配到津浦铁路当实习生,眼睁睁看着中国人被洋人欺负却没有办法,深觉自身学识对改变国家命运和民族前途毫无助益。

▲1909年侯德榜(右二)在上海闽皖铁路学堂

1911年,侯德榜毅然辞去工作「回炉重造」,以优异的成绩考入清华留美预备学堂,以10门功课1000分的满分毕业成绩誉满清华园。彼时化工学科方兴未艾, 侯德榜认为化工关乎国运民祉,是工业救国的最佳选择之一

1913年,清华学堂公布赴美留学名单,侯德榜榜上有名,被保送入美国麻省理工学院化工科学习。1918年,他前往哥伦比亚大学学习制革,其博士论文【铁盐鞣革】更是被【美国制革化学师协会会刊】特予连载,至今仍被制革界广泛引用。

02

从制革到制碱:

打破「索尔维法」封锁

1921年,侯德榜「弃革从碱」,接受永利制碱公司总经理范旭东的邀聘,离美回国,承担起续建碱厂的技术重任。在制碱技术和市场被外国公司垄断的背景下,永利用重金买到一份索尔维制碱法的简略资料。侯德榜埋头钻研, 磨剑五载终于破解「索尔维法」技术要领,带领永利生产出我国第一批优质碱——纯碱 。同年,在美国费城举行的万国博览会上, 永利红三角牌纯碱一举斩获金质奖,被誉为「中国近代工业进步的象征」

▲永利碱厂红三角牌商标

1933年,侯德榜总结10余年来探索出的全部技术和实践经验,出版了一部全面阐述「索尔维法」技术、工艺、设备的英文专著——【纯碱制造】( Manufacture of Soda ), 揭开了封锁长达70年的「索尔维法」的神秘面纱,制碱技术成为全人类的共同财富

▲【纯碱制造】封面

03

从仿制到创新:

侯氏制碱法的诞生

1937年,抗日战争全面爆发。范旭东、侯德榜等拒绝与日寇合作,同时转产硝酸铵炸药等物资支援前线。工厂遭日军轰炸后,他们被迫迁往四川。然而川地多井盐,价高纯度低,且「索尔维法」产生的大量废液无处排放。

在引进盐利用率更高的「察安法」的谈判中止后,侯德榜仅凭一份言辞模糊的专利说明书和2篇公开发表的论文,带领研究小组每天工作12小时以上,试验了500多次循环,分析了2000多个样品, 耗时半年摸清了「察安法」的各种工艺条件

▲1943年侯氏制碱法流程图

1943年,侯德榜带领团队将盐的利用率提高到96%,将污染环境的废产品转化为化肥氯化铵。至此, 一个与「察安法」截然不同的氨碱联合流程宣告诞生,开创了世界制碱工业的新纪元 。这一方法被命名为「联合制碱法」,即人们常说的「 侯氏制碱法」


1953年7月1日,中央工商行政管理局为侯德榜颁发了发字第一号发明证书,这也是新中国颁发的第一张发明证书。面对鲜花和掌声,侯德榜说:「 我的一切发明都属于祖国 。」

▲ 新中国第一张发明证书

20世纪五六十年代,侯德榜响应国家号召,采用碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺, 助推全国诞生了150家小氮肥厂,使小麦亩产增长到400千克

▲ 1973年,83岁高龄的侯德榜(左三)抱病在家主持会议,讨论纯碱工业的发展

撒下一些碱粉,融化西方的坚冰;书写一本碱书,将中国推上顶峰;奠下一块基石,托起复兴的希望。侯德榜的一生,是对知识无尽追求的写照,也是对国家和民族深沉情感的体现。他的功绩被写进历史书、印在邮票上,在时间长河中熠熠生辉。

来源:中国科学院大学

责任编辑:王洋 宋同舟 刘映含