如果没有他，你可能连肥皂都用不起...

中科院物理所 2022-01-14 13:21

你喜欢吃面食吗?白白的蒸馍包子，酥酥的油饼油条，松软的面包，可口的面条，美味香脆的油酥......其实，不管是地方风味还是名贵小吃，食品加工离不开食用纯碱。从平凡家庭到五星级饭店，清洁污物，刷洗肉案，也离不开纯碱。

纯碱(碳酸钠)也是工业生产中不可缺少的重要原料，玻璃、化工、纺织、造纸都离不开纯碱。比如每天使用的肥皂、纸巾，制造钢铁的冶金工业都离不开它。

我国有悠久的制碱历史，主要通过草木灰和盐湖水中提取天然碱，这种原始的制碱方法远不能满足工业的快速发展和巨大的市场需求。直到20世纪初，我国无论在技术还是设备方面仍不具备自主制碱的条件，工业用碱和居民食用碱只能依赖进口。

当时国际上主要使用“氨碱法”制备纯碱，这种以盐为原料制碱的方法由比利时人索尔维在19世纪中叶发明，并推动了化学工业的发展。但英法德美等国为了垄断国际市场、谋取利益，在购买索尔维制碱法后约定，纯碱制作工艺只向会员国公开，对外严格保守秘密。任何工业改良或新发现在会员国之间彼此通气，具体生产工艺不申请专利，以防泄露。

1915年，受第一次世界大战的影响，各国之间交通受阻，洋碱输入量骤减。垄断着中国纯碱市场的英国卜内门洋碱公司趁机囤积居奇，致使碱价飞涨。百姓买不起价格高昂的进口纯碱，国内大批依赖洋碱为原料的行业如造纸、染色、冶金等方面企业不得不减产甚至停工。

一个人的出现改变了这样的局面，他就是侯德榜。

突破制碱技术封锁

图1：侯德榜(1890-1974)

侯德榜，又名侯启荣，1890年出生于福建闽侯县的一户普通农家。他从小就表现出了异于常人的学习天分。1911年，侯德榜考入北平清华留美预备学堂，成为第一批赴美深造的毕业生，被保送进入美国麻省理工学院化工科学习，随后又在哥伦比亚大学获得博士学位。

1921年，侯德榜接到了国内爱国实业家范旭东的来信，邀请他毕业后回国担任亚洲第一座纯碱工厂——永利化学公司碱厂的总技师。两位中国化学工业开拓者因信结缘，开启了科学救国之路。

为了打破国际上制碱技术被垄断的局面，使永利碱厂生产出合格的纯碱，侯德榜回国后花重金买到一份索尔维制碱法的资料仔细研究，但这份资料只是简略介绍了生产过程，而生产原料用量、关键制造方法、生产设备等，均不得而知。

凭着这份简略版的制碱法资料，侯德榜带领一群技术人员苦心钻研，一干就是五年。五年的研制摸索过程中，经历了无数次的失败。他在给友人的信中写道：“吾人今日只有前进，赴汤蹈火，亦所弗顾，只知责任所在，拼命为之而已。”他们克服制碱技术、设备、工艺等方面的诸多难题，向垄断着中国纯碱市场的卜内门公司发起“挑战”，他们坚持的唯一信念就是：一定要建成中国自己的化学工业。正如范旭东所说：“一独立国家，此等工业之母，不能专依赖天然，亦不能久仰给与外人，无论如何决计非制造人工碱不可...”

终于，1926年6月，永利碱厂生产出了我国第一批优质纯碱——“红三角”牌纯碱，一举斩获当年美国费城万国博览会金奖，获得“中国工业进步的象征”的褒奖。更为重要的是，一举打破了西方碱业公司对我国市场的长期垄断。

图2：永利碱厂红三角商标

侯德榜制碱成功，让中国看到了前进的希望，而随后他的又一举动更是震惊了世界，侯德榜决意要撰写一部全面阐述索尔维制碱技术、工艺、设备的著作，将他的研究成果向世人公开。

随后，侯德榜开始着手整理在探索制碱过程中，特别是在工艺技术、化学反应、设备要求、控制指标、操作参数和化学理论等方面的经验，并进行了科学的归纳和总结。

1933年，侯德榜以英文写作的《纯碱制造》一书在纽约出版，至此封锁了长达70年之久的索尔维制碱技术的神秘面纱被揭开，制碱技术成为全人类的共同财富。

图3：《纯碱制造》封面

该书凝结着侯德榜十多年纯碱研究工作的经验、记录以及观察、心得等，同时也凝结着我国化学工业先驱探索的奋斗历程。

发明“侯氏制碱法”

抗日战争爆发后，范旭东和侯德榜拒绝与日军合作，并利用工厂设施转产硝酸铵炸药等物资支援抗战前线。由于工厂遭到日军轰炸，被迫西迁重庆。

搬至重庆后，传统索尔维制碱法制碱的弊端凸显。一是重庆盐价偏高，用该方法制碱，氯化钠利用率低，原料消耗量大，成本过高。二是产生的废料氯化钙无法二次利用，排放还会造成污染。

于是，侯德榜计划向德国购买盐利用率更高的“察安制碱法”。但德国与日本暗中勾结，不仅高价勒索，还提出了使用该法生产的产品不准在东三省出售等不平等条件。侯德榜反驳道：“东三省是中国的领土，中国制造的碱当然要卖到那里。”为维护民族尊严，侯德榜中断了谈判，他暗暗发誓：“难道黄头发、绿眼珠的人能搞出来，我们黑头发、黑眼珠的人就办不到吗？”

侯德榜立志自己动手，改进氨碱法。经过500多次实验，他和技术人员分析了2000多个样品，历经三年，终于成功发明了“联合制碱法”，将索尔维制碱法的氯化钠利用率从70%提高到96%，而且产物也由污染环境的氯化钙变成了可作为化肥的氯化铵。为了纪念侯德榜，这种高利用效率而污染又少的制碱法，又被称为“侯氏制碱法”。

1943年，侯德榜先生被评为英国皇家化学会荣誉会员。当时，英国皇家化学会的非英籍会员仅有12人。侯德榜成为英国皇家化学会的第一位中国籍会员。

新中国成立后，侯德榜向政府申请专利。1953年，当时的中央工商行政管理局给“侯氏制碱法”颁发第一号专利。