一部部科學(xué)經(jīng)典著作，猶如人類文明史上璀璨的里程碑，奠定了現(xiàn)代科學(xué)基石，鋪就了人類進(jìn)步的階梯。本期帶來(lái)的是《制堿工學(xué)》，該書系統(tǒng)闡述了制堿工藝的原理、技術(shù)和應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的研究與實(shí)踐提供了寶貴的參考。

侯德榜（1890年8月—1974年8月），化學(xué)家，化工專家，中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員，中國(guó)化學(xué)工業(yè)的先驅(qū)者之一。他突破了氨堿法制堿技術(shù)，主持建成亞洲第一座純堿廠；發(fā)明“侯氏制堿法”并領(lǐng)導(dǎo)建成了我國(guó)第一座兼產(chǎn)合成氨、硝酸、硫酸和硫酸銨的聯(lián)合企業(yè)；發(fā)明了連續(xù)生產(chǎn)純堿和氯化銨的聯(lián)合制堿新工藝，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和大面積推廣，為促進(jìn)我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。

圖片來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)海外版

打破國(guó)外技術(shù)壟斷

創(chuàng)制國(guó)產(chǎn)“紅三角”牌純堿

20世紀(jì)初，中國(guó)制革、造紙、肥皂、紡織、染料等工業(yè)都得到了發(fā)展，純堿用量日益增多，而國(guó)產(chǎn)“口堿”則量少質(zhì)次價(jià)高，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，嚴(yán)重影響了中國(guó)工業(yè)發(fā)展和民眾生活。中國(guó)實(shí)業(yè)家范旭東先生遂于1920年創(chuàng)建了中國(guó)人自己的堿廠——永利制堿公司和永利堿廠，并邀請(qǐng)當(dāng)時(shí)在美國(guó)留學(xué)并獲博士學(xué)位的侯德榜為技師。

1921年，侯德榜滿懷科技報(bào)國(guó)夙愿回國(guó)主持永利的技術(shù)工作。當(dāng)時(shí)，生產(chǎn)純堿的技術(shù)被西方索爾維公司壟斷，以國(guó)內(nèi)條件建設(shè)一個(gè)具有一定規(guī)模的堿廠，困難可想而知。

侯德榜深刻地體會(huì)到創(chuàng)業(yè)的艱難，要?jiǎng)?chuàng)業(yè)首先需要實(shí)干的精神。他脫下了白領(lǐng)西服，換上了藍(lán)布工作服和膠鞋，身先士卒，同工人們一起操作。哪里出現(xiàn)問(wèn)題，他就出現(xiàn)在哪里，經(jīng)常干得渾身汗臭，衣服中散發(fā)出酸味、氨味。他這種埋頭苦干的作風(fēng)贏得了工人們，甚至外國(guó)技師的贊賞和欽佩。

就這樣，侯德榜在即無(wú)專利可查，又無(wú)技術(shù)可依，更無(wú)實(shí)物可看的艱難情況下，通過(guò)艱苦奮斗、潛心鉆研，克服了生產(chǎn)工藝技術(shù)的重重難關(guān)。終于在1926年6月29日，永利生產(chǎn)出了合格的產(chǎn)品，碳酸鈉含量高達(dá)99%，因此取名“純堿”，用以區(qū)別舶來(lái)品“洋堿”。

同年在美國(guó)費(fèi)城舉辦的萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上，我國(guó)永利制堿公司生產(chǎn)的“紅三角”牌純堿獲金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?，被譽(yù)為中國(guó)近代工業(yè)進(jìn)步的象征。

勇于創(chuàng)新

發(fā)明“侯氏制堿法”

1937年日本帝國(guó)主義發(fā)動(dòng)了侵華戰(zhàn)爭(zhēng)。永利被迫遷到四川，新建了永利川西化工廠（以下簡(jiǎn)稱川廠）。川廠以地下鹽鹵為原料，價(jià)格昂貴，采用索爾維法制堿成本過(guò)高。為購(gòu)買德國(guó)蔡安法制堿專利，侯德榜曾赴德國(guó)考察，但因技術(shù)封鎖，未能成功購(gòu)得專利。

侯德榜回國(guó)后決心自己開發(fā)制堿新工藝。為了探索新的制堿方法，他首先分析了索爾維制堿法的缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)主要在于原料中各有一半的成分沒(méi)有利用上，只用了食鹽中的鈉離子和石灰中的碳酸根離子，二者結(jié)合才生成了純堿。食鹽中另一半的氯離子和石灰中的鈣離子結(jié)合生成的氯化鈣，卻都沒(méi)有利用上。

為了能使另一半成分變廢為寶，他設(shè)計(jì)了很多方案，但是都被一一推翻了。后來(lái)他想到，能否把索爾維制堿法和合成氨法結(jié)合起來(lái)，也就是說(shuō)，制堿用的氨和二氧化碳直接由氨廠提供，濾液中的氯化銨加入食鹽水，讓它沉淀出來(lái)。這樣氯化銨既可作為化工原料，又可以作為化肥，還可以大大提高食鹽的利用率，同時(shí)又省去許多設(shè)備，如石灰窯、化灰桶、蒸氨塔等。

設(shè)想有了，能否成功還要靠實(shí)踐。他帶領(lǐng)技術(shù)人員，先后在中國(guó)香港、上海和美國(guó)紐約等地進(jìn)行試驗(yàn)，一直進(jìn)行了500多次試驗(yàn)，分析了2000多個(gè)樣品，才試驗(yàn)成功，使設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。

1941年聯(lián)合生產(chǎn)純堿和氯化銨的新工藝初步獲得成功，經(jīng)范旭東提議，這個(gè)制堿新方法被命名為“侯氏制堿法”；1943年，又完成了從合成氨開始的聯(lián)合制堿流程并在1964年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。侯氏制堿法使鹽的利用率從原來(lái)的70%提高到96%。

此外，侯氏制堿法將污染環(huán)境的廢物氯化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)農(nóng)作物有用的化肥——氯化銨，還可以減少1/3的設(shè)備，其優(yōu)越性大大超過(guò)了索爾維制堿法，從而開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀(jì)元。侯氏制堿法的成功，為中華民族爭(zhēng)得了榮譽(yù)，在世界制堿技術(shù)史上樹起了一座豐碑。

公開制堿技術(shù)

推動(dòng)化學(xué)工業(yè)發(fā)展

1932年，侯德榜在成功突破制堿技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)十幾年的制堿技術(shù)工作進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，用英文撰寫了Manufacture of Soda（《純堿制造》）一書，于1933年在美國(guó)正式出版。此書源于國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）和美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）約著，是世界第一部詳細(xì)論述重要工業(yè)原料純堿大規(guī)模工業(yè)化制造技術(shù)的專著。

此專著毫無(wú)保留并完整地把索爾維制堿法的技術(shù)理論和工業(yè)過(guò)程公諸于世，推動(dòng)了世界重要工業(yè)原料純堿及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)品制造技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。為此，該專著引起了世界化工界的廣泛關(guān)注，認(rèn)為這是中國(guó)化學(xué)家對(duì)世界文明的重大貢獻(xiàn)，同時(shí)也奠定了侯德榜的世界制堿權(quán)威地位。

1959年，侯德榜總結(jié)了40年制堿工業(yè)經(jīng)驗(yàn)，編撰了專著《制堿工學(xué)》，將侯氏制堿法無(wú)償?shù)胤瞰I(xiàn)給世人。

自幼樹立“科學(xué)救國(guó)”“工業(yè)救國(guó)”宏愿的侯德榜，十分熱心于科技知識(shí)的傳播與應(yīng)用，也特別注意愛(ài)護(hù)和培育科技人才。對(duì)自己從事科技工作的成果和心得體會(huì)，他都會(huì)認(rèn)真總結(jié)，筆耕不輟，力求翔實(shí)地公之于世。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，侯德榜一生共撰寫出版了10部科技著作和70多篇論文，超過(guò)250萬(wàn)字，這些成果對(duì)傳播科學(xué)技術(shù)、培養(yǎng)人才起到了重要作用，也為我國(guó)和世界科技知識(shí)寶庫(kù)增添了財(cái)富。

擔(dān)任永利領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)后，侯德榜還特別重視科技人才的培育，對(duì)于年輕的技術(shù)人員，他經(jīng)常為他們講課、輔導(dǎo)和解決疑難問(wèn)題，組織優(yōu)秀的技術(shù)人員出國(guó)交流學(xué)習(xí)。他就像一位辛勤的園丁，培養(yǎng)出一批又一批技術(shù)骨干。他們都以前輩侯德榜為榜樣，在各自崗位發(fā)光發(fā)熱，為我國(guó)化工事業(yè)的發(fā)展壯大貢獻(xiàn)力量。

“處處留意皆學(xué)問(wèn)”

侯德榜酷愛(ài)讀書和知識(shí)積累，但他更重視從實(shí)踐中得到的知識(shí)。

他感興趣的是參觀各式各樣的化工廠、機(jī)械廠，甚至在赴美途中，船在日本、加拿大靠岸只有一天的時(shí)間，他也要利用機(jī)會(huì)去參觀一兩個(gè)化工廠。參觀工廠對(duì)他來(lái)說(shuō)是閱讀活的教科書。在參觀時(shí)，只要一有機(jī)會(huì)，他就抓住廠里的技術(shù)人員、工人問(wèn)長(zhǎng)問(wèn)短，東探西摸，可以說(shuō)是千方百計(jì)來(lái)學(xué)到自己需要的東西。

他不僅自己注重參觀實(shí)踐，還鼓勵(lì)在國(guó)外一起工作的同事，讓他們利用各種機(jī)會(huì)參觀、學(xué)習(xí)。中華人民共和國(guó)成立后發(fā)展的不少新技術(shù)，如多層高壓容器、蒸汽煅燒爐、多層澄清桶、沉降式離心機(jī)、觸媒制備工藝、液氨施肥裝置、磷肥生產(chǎn)工藝……大都是他和同事在參觀過(guò)程中得到啟發(fā)而開發(fā)出來(lái)的。

為了掌握更多的知識(shí)，侯德榜虛心學(xué)習(xí)，像海綿吸水一樣吸收知識(shí)。他常說(shuō)：“處處留意皆學(xué)問(wèn)?！痹跓o(wú)邊的學(xué)海中，侯德榜總是用盡力量，在學(xué)習(xí)的小舟上扯滿風(fēng)帆、拼命劃槳，向著真理的彼岸奮力前進(jìn)。

侯德榜對(duì)知識(shí)不僅是勤奮、刻苦、虛心地學(xué)，更重要的是他能“寓創(chuàng)于學(xué)”。他學(xué)每一門技術(shù)絕不盲目跟隨，總是通過(guò)充分的消化，再提出既有所創(chuàng)新，又切實(shí)可行的方法。

20世紀(jì)50年代，他去日本考察制堿工業(yè)時(shí)，看到日本用冷析、鹽析結(jié)晶器制氯化銨，回來(lái)以后就提出在冷析結(jié)晶器中直接生產(chǎn)精銨的新工藝。他在深入掌握制堿和合成氨的技術(shù)后，在這一基礎(chǔ)上，把制堿工業(yè)上的碳化工藝搬到合成氮的生產(chǎn)中，讓變換氣直接進(jìn)碳化塔制造碳酸氫銨，闖出一條中國(guó)化肥工業(yè)的道路。這種寓創(chuàng)于學(xué)的方法，可以說(shuō)是侯德榜治學(xué)方法的精髓。

化工界的技術(shù)討論會(huì)自塘沽建廠就開始了。遇到生產(chǎn)上有問(wèn)題，或者出了事故，大家總是先調(diào)查情況、收集第一手資料，再一起討論。侯德榜在這些討論會(huì)上經(jīng)常以他個(gè)人豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合大家的智慧，提出切合實(shí)際的改進(jìn)措施。這種方式對(duì)生產(chǎn)的促進(jìn)和技術(shù)人員水平的提高很有好處。在侯德榜的倡導(dǎo)下，這種技術(shù)討論會(huì)在化工界流傳至今。

侯德榜是化工界著名權(quán)威，可在這樣的討論會(huì)上，他從不以權(quán)威自居。他常說(shuō)：“在學(xué)術(shù)面前只有正確與錯(cuò)誤，全面與片面，沒(méi)有什么高低貴賤之分。真理面前人人平等?！痹谟懻摃?huì)上他提倡多思，要大家好好想問(wèn)題，討論時(shí)他和大家一起辯論，直抒己見(jiàn)，講道理?；そ绲睦先顺Ｕf(shuō)，“侯德榜參加學(xué)術(shù)討論，從不輕易放棄自己的觀點(diǎn)。他的本事在于討論過(guò)程中，非常善于吸收別人意見(jiàn)中的有益部分來(lái)充實(shí)、完善和修改自己的意見(jiàn)。”

遇到問(wèn)題“追到底”

“追到底”，這是侯德榜遇到疑難問(wèn)題時(shí)常說(shuō)的一句話，也是他一生治學(xué)的一大特點(diǎn)。侯德榜治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍，就體現(xiàn)在他對(duì)問(wèn)題鍥而不舍、一追到底的精神。

在塘沽苦戰(zhàn)的時(shí)候，面對(duì)一大堆亂麻似的問(wèn)題，侯德榜并不畏難，而是沉下心來(lái)，帶領(lǐng)全廠技術(shù)人員艱苦奮斗，用嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度來(lái)認(rèn)真對(duì)待。蒸餾塔堵塞了，他就帶領(lǐng)大家爬到塔上，逐段去找堵得地方，要搞清堵的是什么東西，堵在哪里，這些東西是什么成分，堵塞形成的原因。他一向認(rèn)為不怕有問(wèn)題，就怕查不清。所以，每次有問(wèn)題時(shí)，他總是一追到底，把問(wèn)題查清后，再商討解決問(wèn)題的方法。由于侯德榜在調(diào)查工作上抓得深入，往往能提出恰到好處的解決辦法。侯德榜就這樣在試生產(chǎn)中，使工藝、設(shè)備、操作上的問(wèn)題逐一得到解決。

侯德榜一生無(wú)數(shù)次到工廠考察，每次他總要到中央試驗(yàn)室和車間化驗(yàn)室去查看各種數(shù)據(jù)。他對(duì)數(shù)據(jù)的要求很嚴(yán)，在看報(bào)表前一定要先問(wèn)清是用什么方法分析的。他認(rèn)為如果分析方法不可靠，分析人員做得再好，這些數(shù)據(jù)也會(huì)像空中樓閣一樣，沒(méi)有用。

20世紀(jì)60年代在發(fā)展硝銨廠時(shí)，有人提出是否可用硬聚氯乙烯來(lái)代替不銹鋼制作冷卻塔和吸收塔。侯德榜對(duì)此極感興趣，親自動(dòng)手進(jìn)行試驗(yàn)，把厚1厘米的硬聚氯乙烯板浸泡在60℃的濃硝酸中，每隔幾天就檢查一次，堅(jiān)持3個(gè)月之久。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，硬聚氯乙烯板除了增加薄薄一層白膜外，無(wú)任何腐蝕現(xiàn)象。本著“追到底”的精神，侯德榜又在上海化工研究院，用硬聚氯乙烯制作了一個(gè)吸收塔進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)證實(shí)使用硬聚氯乙烯制作吸收塔，既能適應(yīng)硝銨生產(chǎn)的需要，又節(jié)省了不銹鋼材和投資。在做完這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后，他才鄭重推薦將硬聚氯乙烯用于制造硝銨設(shè)備。

在香港做察安法試驗(yàn)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)專利報(bào)告含糊其辭，為了追求對(duì)問(wèn)題的徹底了解，他下定決心，不怕麻煩，從基礎(chǔ)試驗(yàn)做起。為了得到可靠的數(shù)據(jù)，他要求每個(gè)條件要重復(fù)做30遍。這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，對(duì)當(dāng)時(shí)參加工作的技術(shù)人員教育很深。

侯德榜在化工工業(yè)尤其是制堿工藝研究過(guò)程中，始終堅(jiān)持這種鍥而不舍、一追到底的精神，憑借刻苦鉆研的拼勁和嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的態(tài)度，為中國(guó)化學(xué)工業(yè)的現(xiàn)代化添上了閃光的一筆。

侯德榜為我國(guó)化工事業(yè)作出的貢獻(xiàn)永遠(yuǎn)不會(huì)被遺忘，除了中國(guó)郵政在1990年發(fā)行紀(jì)念郵票外，1999年中國(guó)化工學(xué)會(huì)又以侯德榜的名字專門設(shè)立“侯德榜化工科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”，用于獎(jiǎng)勵(lì)和表彰優(yōu)秀的化工科技工作者。無(wú)論以何種方式，侯德榜嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度及心系祖國(guó)的赤子情懷，都成為我國(guó)科技發(fā)展歷史上的寶貴財(cái)富，值得每個(gè)中國(guó)人學(xué)習(xí)和紀(jì)念。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李祉川，陳歆文.侯德榜[M].天津：天津南開大學(xué)出版社，1986.

[2] 馮曉峰.化工泰斗侯德榜[J].人物述林，2017(12)：41-45.

[3] 吳東好.侯德榜：“侯氏制堿法”的創(chuàng)造者——我國(guó)近代工商業(yè)發(fā)展紀(jì)實(shí)之十二[N].經(jīng)濟(jì)參考報(bào)，2008-09-05.

科學(xué)經(jīng)典推薦

《制堿工學(xué)》

侯德榜 著

《制堿工學(xué)》分上下兩冊(cè)，共80余萬(wàn)字，中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)郭沫若為此書作了序，并為封面題了字。《制堿工學(xué)》是侯德榜晚年的著作，也是他從事制堿工業(yè)40年經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。全書在科學(xué)水平上較《純堿制造》一書有較大提高。該書將“侯氏制堿法”系統(tǒng)地奉獻(xiàn)給讀者，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界引起強(qiáng)烈反響。

來(lái)源：“化工進(jìn)展”公眾號(hào)

撰稿：中國(guó)化工學(xué)會(huì)