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侯德榜: 锲而不舍,他用坚持解开了纯碱的秘密
 
左上图 侯德榜
右上图 侯德榜创办的永利碱厂
下图 1956年,时任化学工业部副部长的侯德榜率代表团出访欧洲
 
他们的科学精神
 
    百年前,积贫积弱的中国刚刚从长达千年的封建统治中解脱出来,现代化的教育、科学体系几乎都是从零起步,更遑论民族工业的技术进步。1890年出生于福建一个普通农民家庭的侯德榜,却凭借刻苦钻研的拼劲和严谨踏实的科学精神,为中国化学工业的现代化添上了闪光的一笔。
 
    侯德榜的头像曾被作为邮票发行,还印进过课本,在当时几乎清一色的外国化学家中,他和他发明的“侯氏制碱法”更显得难能可贵。
 
    色彩鲜艳、耐磨禁穿的衣服,今时今日人们早已司空见惯。但在人人土布长衫的年代,这样的衣服可是奢侈品。其原因在于,在纺织工业中,纯碱(碳酸钠)是清洗棉花、印染等环节必不可少的化工材料。除纺织之外,这种也是肥皂、造纸、玻璃、火药等行业必备原料的化工产品尽管需求量非常大,却一直缺少规模制备的方法。
 
    为了获得人工纯碱,法国国王曾经悬赏重金求贤。直到1861年,比利时化学家索尔维才利用食盐、石灰石和氨为原料,使大规模、工业化生产纯碱成为现实。但纯碱的制备技术却长期被少数公司封锁,并在全球范围内施行特许供应制。许多国家的科学家都试图破解“索尔维制碱法”,却纷纷铩羽而归。
 
    当时,中国的纯碱市场被英国一家公司垄断。第一次世界大战爆发后,借口远洋海路艰难,英国人趁机将纯碱价格抬高七八倍,甚至囤积居奇,待价而沽。受此影响,许多中国工厂陷入绝境之中。
 
    这时,留学回国的侯德榜遇上了一生中最好的合作伙伴——实业家范旭东。对科学报国、实业报国的共同目标,促使两人一拍即合,并迅速组建了一支科研团队,由侯德榜挂帅总工程师,踏上了破解纯碱生产秘密的科研之路。
 
    今天的人们恐怕很难想象当时科研者们面临的困境:面对一穷二白的工业底子,无论是设备的安装、调试,还是整个工业流程的设计,一切都需要自己摸索,自己动手。
 
    读书时,侯德榜就是个不折不扣的超级“学霸”。作为1913年毕业于清华大学的第一批学生,侯德榜曾留下了一个令人瞠目咋舌的纪录:在赴美留学考试中,十门功课他竟然考了满分1000分。无论是在学习还是科研中,他信奉的,是脚踏实地的细致和能够补拙的勤奋。和他共事过的人们曾在回忆录里这样写道:侯德榜每思考一个问题、每布置一件工作,都要穷追到底,细致地设计和安排,使工作做到有条不紊、万无一失。
 
    在纯碱的研究中也是如此。历经反复调试,一条纯碱生产线终于正式投产。然而,第一批产品却让在场的工程师们傻了眼:原本期待中的纯白色的纯碱并没有出现,取而代之的,则是一片令人瞠目的暗红色。
 
    这个消息很快被报馆透露出去,一时间幸灾乐祸者有之,登门劝说放弃者有之。此时的侯德榜,并没有被失败的情绪左右,而是重新检查工艺流程,分析事故原因。大到流程设计,小到一根小小的水管,每一项数据、每一个环节,他始终秉持严谨、细致的科学精神,一项项寻找,最终发现纯碱变色并非工业设计问题,而是受到了铁锈污染所致。侯德榜利用少量硫化钠和污染源接触,使其底部结成一层硫化铁保护膜,再生产时纯碱就变成纯白色了。
 
    终于,一个现代化的化工厂出现在了中国的土地上,这家工厂也与南开大学、《大公报》一起被老百姓喜爱地称为“天津三宝”。这也意味着,侯德榜利用自己的智慧与学识,破解了“索尔维制碱法”。他们生产的纯碱纯度高、价格便宜,并在1926年美国费城举办的万国博览会商一举拿下金质奖章。评委们认为,永利牌红三角纯碱是中国工业进步的象征。
 
    掌握了纯碱的制备技术,侯德榜与范旭东却没有选择保守秘密,大发横财。1932年,侯德榜在美国出版了一本英文著作,名为《纯碱的制造》,书中囊括了全部的技术和工程实践经验。这项曾无比神秘的科技成果由此公之于众,并造福于世界各国人民。
 
    随着抗日战争的爆发,侯德榜随工厂迁往四川。在破解“索尔维制碱法”之初,侯德榜就认为这种方法存在很大的缺陷,食盐利用率不高,原料中一半的成分没有得到充分的利用。经过反复论证,侯德榜将“索尔维制碱法”与合成氨法相结合,将氨通入饱和盐水中,制成氨盐水,加入碳(酸)化塔中,同时通入二氧化碳在塔内进行碳酸化反应,生成碳酸氢钠,煅烧后再得到纯碱产品。
 
    这种方法经历了超过500次的实验,仅样品就分析了超过2000个……最终,侯德榜成功了,他的这个发明被称为联合制碱法,也就是“侯氏制碱法”。相比于“索尔维制碱法”,这个新方法大大提高了食盐利用率 ,同时副产品也不再是污染环境的氯化钙,而是可以用于土壤施肥的肥料,开创了世界制碱业的新纪元。
 
转载自:《科技日报》 (作者:杨 仑)
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