挂车攻读的农家少年——侯德榜

 中国化工博物馆

我们日常制作各种面食的时候,常用食用碱来中和发面团发酵产生的酸味。

食用碱是纯碱与小苏打的混合物。纯碱,就是碳酸钠。


碳酸钠(英语:sodium carbonate),俗名苏打(soda)、纯碱(soda ash 、soda crystals)、洗涤碱(washing soda),生活中亦常称“碱”。化学式:Na2CO3,普通情况下为白色粉末,是生产玻璃、搪瓷、纸张等许多工业品、食品和日常生活用品不可缺少的基本化工原料。


中国化工历史上,和“碱”紧紧联系在一起的名字,其中之一就是侯德榜。

侯德榜在1943年创立了联合制碱法(也称为“侯氏制碱法”),远远超过当时的索尔维制碱法,将世界制碱工业推向更高的水平。

1990年发行的侯德榜邮票 

索尔维制碱法的秘密

在联合制碱法发明以前,氨碱法(亦称为索尔维制碱法)应用最为广泛。是比利时人欧内斯特·索尔维(Ernest Solvay)于1862年发明的。

1870年代,索尔维制碱法被法、德、美等国家发起组织的索尔维公会所独占,设计图纸只向他们的会员国公开,对外绝对保密。除了技术之外,营业也有限制,他们采取分区售货的办法,例如中国市场由英国卜内门公司独占。由于如此严密的组织方式,凡是不得索尔维公会特许权者,根本无从问津氨碱法生产详情。

直至20世纪初,许多想要探索索尔维制碱法奥秘的厂商,无不以失败而告终。

欧内斯特·索尔维


1917年,第一次世界大战爆发后,卜内门公司乘机在中国擡高碱价七八倍,致使不少以碱为原料的工厂纷纷倒闭。爱国实业家范旭东为此十分痛心,特集资开办永利制碱公司。经多方努力从美国买来一套东拼西凑的碱厂图纸和一些设备,1919年开始在天津塘沽建厂。

永利碱厂

1921年春天,正在美国准备博士论文答辩的侯德榜接到了范旭东的来信,邀请他毕业后到“永利制碱公司”工作,承担起建设亚洲第一家碱厂——永利塘沽碱厂的重任。

红三角纯碱

1921年,侯德榜在美国发表了他的博士论文——《铁盐鞣革法》。由于很有创见,被《美国制革化学师协会会刊》特予连载,全文发表,成为制革界至今广为引用的经典文献之一。

来看一下侯德榜在美国的求学之路:

1913年被保送入美国麻省理工学院化工科学习,1917年毕业,获学士学位。

1917年入普拉特专科学院学习制革,次年获制革化学师文凭。

1918年入哥伦比亚大学研究院研究制革,1919年获硕士学位,1921年获博士学位。

在那个时候,侯德榜一直以来的专业方向,其实是皮革,而非制碱。


正是范旭东这种一往无前振兴中华民族工业的热情感动了侯德榜,让他放弃了已小有成就的制革专业,转而投身于尚不太专精的制碱领域。”

——侯盛锽(侯德榜长孙)


为了使永利碱厂生产出合格的纯碱,侯德榜在实践中苦苦摸索。经过1000多个日夜的苦战,永利碱厂终于在1926年生产出我国乃至亚洲第一批优质纯碱——“红三角”牌纯碱,并在同年举行的美国费城万国博览会上荣获金奖,获得“中国近代工业进步的象征”的评语。


纯碱制造

“科学技术是属于全人类的,它应该造福于人类。一个真正的科学家,决不能把科学技术作为谋求个人财富的工具。”

——侯德榜


1933年,侯德榜总结永利碱厂10年苦战经验,以英文写作的《纯碱制造》一书,于1933年在纽约列入美国化学会丛书出版。

《纯碱制造》英文版


《纯碱制造》解开了索尔维制碱技术的奥秘,砸断了70多年来索尔维制碱集团技术封锁的铁链,使这一技术成为全人类的共同财富。

此书的问世,轰动整个化工界,被国际公认为首部制碱巨著,很快被译为各国文字出版。


侯氏制碱法

1937年8月13日,淞沪抗战爆发。日寇铁蹄长驱直入,迅速向南京靠近。

国难当头,永利碱厂西迁重庆。侯德榜肩负华西化工基地建设的设计重任,制碱原料的来源却令他煞费苦心。盐在塘沽堆积如山,贱似沙土;而在华西,却是质差价昂。如果在华西继续使用苏尔维法,每天就会有大量食盐付诸东流。

为了摆脱“永远呻吟于落后的不利地位”,侯德榜毅然放弃20年来最有心得的索尔维法,决定另起炉灶,寻找新的制碱方法建设华西化工基地。


“在资料、资金、物资极端困难的情况下,侯德榜博士卧薪尝胆,历尽三年艰辛,终于创造了一种远胜于察安法制碱的新工艺——侯氏碱法。”

——李祉川


中国化工博物馆展区侯德榜雕像

侯氏制碱法所需设备比索尔维法减少1/3,使建厂资金大幅降低,大大提高了盐的利用率,碱的成本比索尔维法还低40%。

侯氏制碱法(联合制碱法)与索尔维制碱法的区别,是对于碳酸氢铵的处理。索氏制碱法使氨逸出不要。而侯氏制碱法是加入食盐使氯化铵结晶而出,氯化铵可以作为化工原料继续使用。

侯氏碱法流程


1943年10月22日,英国化工学会授予侯德榜名誉会员称号。在庆祝侯德榜获此殊荣的大会上,范旭东发表了《中国化工界的伟人——侯德榜》这一长篇演说。


“这在中国化工史上应该是最光荣的一个节日。”范旭东在演讲中说,“1941年3月厂务会议,全体同仁一致赞同对新的制碱法命名为‘侯氏碱法’,纪念他的创作。在战时的中国化工界,有这样的成就,识者叹为奇迹。”

——范旭东


对新中国的贡献

“一位非常正直、爱国的科学家。”

——化工专家方德巍(曾任侯德榜秘书及技术助手)


新中国成立之时,侯德榜突破重重阻碍,从印度辗转回国,接起永利化工厂的重任。

50年代后期,中国大力发展农业,迫切需要化肥。限于当时我国技术水平落后等实际情况,化工部通过专家论证,决定开发化肥新品种——碳酸氢铵。1950年春节刚过,以侯德榜为首的工作组就赶赴上海进行现场设计。当时年近古稀的侯德榜与全体工作人员同吃、同住、同劳动,日夜奋战,促使我国第一座小型氮肥示范厂在1958年6月1日建成,生产出一批农用碳酸氢铵。

侯德榜先后曾担任中华人民共和国重工业部技术顾问、化工部副部长、中国科协副主席、中国化学会和化工学会理事长、中国科学院学部委员等职务。并于1957年加入中国共产党。


1911年,北京清华留美预备学堂期末考试,一位农家子弟以数学、化学、物理等10门功课门门满分,共得1000分的成绩,震惊整个清华园。

英文版《纯碱制造》一书在纽约出版的时候,书商制作了这样一幅广告画:一个中国少年在稻田边的水车上,一边踩水车一边手捧书本阅读。这幅广告画上所描述的故事,是在闽侯流传的 “挂车攻读”佳话。

1817年外国杂志上刊登的中国龙骨水车铜版画

广告画上的这位中国农家少年,就是日后考出1000分的侯德榜。

侯德榜,字致本,1890年8月9日生于福建闽侯县城尾乡。祖父希望他长大后能有功德于世,就为他取名“德榜”。


“就天赋而论,我不算聪明,但我深知勤能补拙的道理。我一生所以有些许成就,除许多客观条件外,主观上就要归功于勤奋。”

——侯德榜

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