书城童书化学故事总动员
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第4章 侯德榜——侯氏制碱法的创造者

碱又名纯碱、苏打,是一种重要的化工原料,是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业以及人民日常生活的必需品。

19世纪60年代,比利时人索尔维研究出了氨碱法即索尔维制碱法,是以食盐、氨、二氧化碳为原料的制碱法,该法实现了碱的连续化生产,并使食盐利用率得到提高,从而使纯碱价格大大降低,并且产品质量纯净,故被称纯碱。但是由于采取了严密的保密措施,外人对此新技术一无所知。不料这一秘密竟被一个中国人运用智慧摸索出来了,这个人就是侯德榜。

侯德榜,生于福建闽侯农村。他在青年时就显露出过人的智慧,在清华留学预备学堂高等科学习时,以10门课获得满分1000分的成绩毕业。这无论在过去还是现在都是广大学生望尘莫及的,因此被称为“国宝”。

侯德榜志向远大,学识渊博,毕业于美国麻省理工学院化工专业,获学士学位,正如他所说:“要当一名称职的化学工程师,至少要对机、电、建筑内行。”毕业后他曾在美国水泥、硫酸、染料、电化等工厂实习。同时继续深造,并先后获得美国哥伦比亚大学制革硕士学位和博士学位。

侯德榜学成归国后,出任范旭东创办的永利碱业公司的技师长,也就是总工程师。

要创业首先需要实干的精神。他脱下了白领西服,换上了蓝布工作服和胶鞋,身先士卒,同工人们一起操作。哪里出现问题,他就出现在哪里,经常干得浑身汗臭,衣服中散发出酸味、氨味。他这种埋头苦干的作风赢得了工人们、甚至外国技师的赞赏和钦佩。在他的带领下,技师、工人们团结一心,为建成中国自己的碱厂而奋战。从整个工艺流程设计,到土建施工,到设备安装,他都事必亲躬,严格把关。他成天穿着工作服,在工地上解决着一个个技术难题。

工厂终于全部建成,只等试运行了。工艺设计是否合理?设备安装是否正确?最权威的判定,就是能不能出碱!整个流水线分为化盐、烧灰、吸氨、碳化、烤碱、蒸氨、动力7个部分,安装好的设备,静静等着他的号令。这时的侯德榜,心情十分激动。因为他现在使用的基本原理,是“氨碱法”的基本原理。

侯德榜深知,试运行不会一帆风顺。果然开机不久,30多米高的蒸氨塔发出巨大响声,并开始摇晃起来。侯德榜立即采取应急措施并着手处理,直到半夜,才排除故障。不料,后来干燥锅又出了问题,湿热的碱在里面结成“大锅巴”,怎么也弄下不来。干燥锅结疤了,浑圆的铁锅在高温下停止了转动,时间长了后果是很严重的。技师们都急得团团转,这时候侯德榜果断地拿起玉米棒子粗的大铁杆往下捅,累得他双眼直冒金星,汗水湿透了工装。不久他觉得单靠力气难于解决这一技术问题,经过大家商量,他们采用加干碱的办法终于使锅底上的碱疤脱水掉下来,总算克服了困难。就这样问题不断出,又不断解决,有的调整,有的重新设计,有的改建,渐渐地,整个设备运转趋于正常了!

1924年,碱终于出来了!但人们一看,心又凉了半截!原本应该是白色的碱却变成了暗红色。问题又摆到侯德榜面前。经化验,碱的成分很正常,就是渗进了一些氧化铁。“氧化铁!这是怎么回事?”侯德榜把原料及设备的每道工序都仔细想了一遍,又在脑子里与外国化工厂的情况一一作了对比。在错综复杂的因素中,他一下抓住了问题的实质:氧化铁是设备、管道被腐蚀后脱落渗入的。但如何防腐?他想到国外用的是炼焦厂的粗氨液做原料,这其中含有硫化铵,硫化铵与铁接触会在的表面形成硫化铁保护层,而我们使用的氨液中无硫……对,在原料中加点硫化钠!随后他们以少量硫化钠和铁塔接触,致使铁塔内表面结成一层硫化铁保护膜,再生产时纯碱变成纯白色了。

雪白的纯碱终于生产出来了!索尔维的技术垄断,由中国人打破了。1926年,中国人生产的红三角牌纯碱,在美国费城万国博览会上获得了金奖。

一袋袋的纯碱是中华民族的骄傲,它象征着中国人民的志气和智慧,被誉为中国近代工业进步的象征。

摸索到索尔维制碱法的奥秘,本可以高价出售其专利而大发其财,但是,侯德榜主张把这一奥秘公布于众,让世界各国人民共享这一科技成果。为此侯德榜继续努力工作,把制碱法的全部技术和自己的实践经验写成专著《制碱》在美国以英文出版。一个有骨气的中国人就是这样披露了索尔维制碱法的奥秘。

在永利碱厂投入正常运行后,一次,侯德榜得到一个消息:德国人发明了一种新的制碱方法,它能使食盐的转化率高达95%,比苏尔维法一下提高了20%,而且它不会排出氯化钙这种废物,却能生产出一种化肥——氯化铵。这时的侯德榜已是一个非常成熟的化工专家了,他就不信新的方法搞不出来!因为从理论上说,新方法并不神秘,关键是搞出新的生产工艺。这不仅是理论问题,更重要的是实践。而在实践中搞创新,正是侯德榜的拿手戏。于是他下定决心,一定要和同事们自己把新工艺搞出来!

为了实现这一设计,在抗日战争的艰苦环境中,在侯德榜的严格指导下,经过了500多次循环试验,分析了2000多个样品后,才把具体工艺流程定下来,这个新工艺使食盐利用率从70%一下子提高到96%,也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵,解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这种方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度,赢得了国际化工界的极高评价。1943年,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏制碱法”。

侯德榜将毕生精力都用在科技工作和科学研究上,他常用“勤能补拙”勉励青年人,他有极强的民族自尊心和自信心,他的名言是“难道黄头发绿眼睛的人能搞出来,我们黑头发黑眼睛的人就办不到吗?”侯德榜成为了民族的骄傲。

成功总是属于坚韧不拔的人。在落后的旧中国,侯德榜用他的辛勤和智慧创造了联合制碱法,为中华民族争得了荣誉,为旧中国、新中国造福,为我们青少年树立了一个学习的榜样,我们会永远怀念这样的民族骄子。