【元素家族——連載77】煮海的故事

在戴維之前，一位法國人勒布朗已經發明了一種方法，讓硫酸和食鹽反應，得到鹽酸和芒硝（硫酸鈉），再讓芒硝和石灰石、煤炭反應，可以得到蘇打。這是歷史上第一次人工製取蘇打，這種方法現在看來是非常不可取了，首先蒸餾出的鹽酸是很嚴重的污染，最後一步還會得到副產物二氧化碳和硫化鈉，上一節我們提到，後者是很讓人頭疼的化學品，很難處理。

【法國人勒布朗，最早合成出「蘇打」的人。「勒布朗法」制純鹼是化學工業興起的重要里程碑，帶動了硫酸、鹽酸、漂白粉、芒硝以及硫磺等一系列化工產品的生產，對很多新的化學裝置的設計也起了很大的促進作用。】

1861年，比利時人索爾維正在他叔叔的煤氣廠里實習，從事稀氨水的濃縮工作。他嘗試用食鹽水吸收氨氣，就這樣他很偶然的發現了製造蘇打的好方法：

他先將石灰石（碳酸鈣）在高溫下煅燒成生石灰（氧化鈣）和二氧化碳，將得到的二氧化碳通入氨水和食鹽水的溶液里，得到了小蘇打（碳酸氫鈉）和氯化銨，加熱小蘇打，就可以得到蘇打了。

之前煅燒出的生石灰也有妙用，它跟水化合成熟石灰（氫氧化鈣），再和生成的氯化銨反應生成氯化鈣和氨水，氨水可以重複利用。

這種方法被稱為「索爾維法」，也叫「氨鹼法」，「氨鹼法」實現了連續性生產，食鹽的利用率得到提高，最大的優點還在於成本低廉。生產出的蘇打產品質量純凈，被稱為「純鹼」，一直到現在我們都將碳酸鈉稱為純鹼，它的原名「蘇打」反倒鮮有人知了。

【 「索爾維法」的化學方程式，高考有可能會考哦。】

新型的「索爾維法」迅速取代了之前的勒布朗法，索爾維申請了專利，建立了自己的公司，在比利時開辦了第一家工廠。

索爾維因此掙了一大筆錢，卻並沒有揮金如土，而是將這些錢都用於科學事業。他建立了布魯塞爾自由大學的科學研究所，還建立了索爾維商業學校。最有名的莫過於從1912年開始舉辦的「索爾維會議」，他將全世界最有名的物理學家和化學家召集在一起，討論最前沿的科學問題。「索爾維會議」每三年舉辦一次，遇到戰爭除外，一直持續到現在，其中最有名的就是1927年波爾和愛因斯坦的世紀論戰。

【1927年的索爾維會議合照，後排左起：皮卡爾德，亨利厄特，埃倫費斯特，赫爾岑，德康德，薛定諤，費爾夏費爾德，泡利，海森堡，否勒，布里淵；中排左起：德拜，克努森，布拉格，克萊默，狄拉克，康普頓，德布羅意，波恩，玻爾；前排左起：朗繆爾，普朗克，居里夫人，洛倫茲，愛因斯坦，朗之萬，古伊，威爾遜，里查遜。這是人類科學史，甚至人類歷史上最珍貴的一張照片，沒有之一，有人說這張照片集中了當時一半以上的人類智慧。】

索爾維的公司就叫做索爾維（Solvay），也一直延續到現在，剛剛在2013年經歷了150周年慶。這家偉大的公司早已經不止生產純鹼了，除了傳統化學品和塑料化學品之外，他們還在進入太陽能、燃料電池、土壤修復和新能源等領域。2011年，索爾維收購了法國的羅迪亞公司，2015年銷售額達到124億歐元。

【索爾維公司150周年慶時的海報。】

1911年對中華民族是一個重要的里程碑，辛亥革命爆發，結束了幾千年的帝王統治。一大批仁人志士回到國內，希望繼續革命或者建設中國，這其中就有一個在日本留學的小夥子：范旭東。

他的兄長是袁世凱北洋政府的教育總長，他本可以憑藉這樣的關係進入體制內，然而他看透了官場的腐敗，走上了科學救國，實業救國的艱辛之路。

【中國化學工業之父：范旭東】

當時，西方發達國家已明確規定，氯化鈉含量不足85%的鹽不許用來做飼料，而在中國許多地方仍用氯化鈉含量不足50%的鹽供人食用。因此，有西方人譏笑中國是「食土民族」。

1914年冬天，范旭東獨自一人到了天津塘沽，看到這裡的海灘邊鹽坨遍地，如冰雪一般，無邊無際。他目睹此景，有點激動：「一個化學工作者，看到這樣豐富的資源，如果還沒有雄心，未免太沒有志氣了。」

1915年，范旭東在天津創辦久大精鹽公司，范旭東親筆設計了一個五角形的商標，起名「海王星」。此舉一下子打破了中國精鹽市場被日本英國佔據著的格局。

【原久大精鹽公司地址現在還保留著。】

下一步，范旭東就要著手去製造純鹼了，當時世界上索爾維法是最先進的生產工藝，可惜西方列強對我們中國技術壟斷，絕不公開。范旭東設法和西方的化工公司商談引進生產工藝，但是西方列強為了操控市場，開出的條件非常苛刻。有一家英國公司甚至嘲笑道：「你們看不懂制鹼工藝，就看看鍋爐房好了。」

中國人是有骨氣的，范旭東就是其中一個！既然外國人不支持我們，那我們就獨立更生。他於1918年11月成立了永利制鹼公司，他到處籌錢，又招募了侯德榜等各方博士加入這個團隊，設計圖紙，訂購設備。可是一直到了1925年，都沒有正式出產品，4台船式煅燒爐全部燒壞，無法再用，全廠一度被迫停產。苦候數年的股東們已失去了耐心，英商趁機來談合作，希望入股永利，被范旭東嚴詞拒絕。

【有一部電視劇《煮海》，說的就是范旭東實業救國的故事，由帥哥王志飛和實力派演員斯琴高娃主演。】

范旭東仍然咬牙堅持，他要求董事們高屋建瓴，為維護永利鹼廠和民族工業的前途堅持奮鬥。工人們、研究團隊們也是一如既往的向著目標邁進，侯德榜身為麻省理工的高級海歸，回國之後放下了白領的架子，穿上藍領的衣服，和工人們一起工作，多年如一日以廠為家。

大家齊用命，終於在1926年6月29日這一天生產出了純凈潔白的合格產品，全廠歡騰。這時候，范旭東眼噙熱淚：「這些年，我的衣服都嫌大了。」

從1927年到1937年，永利的純鹼年產量翻了三番多，「紅三角」牌純鹼遠銷日本、印度、東南亞一帶，還在美國費城的萬國博覽會上獲得金質獎章。

在天津，永利鹼廠、南開大學和《大公報》被合稱為「天津三寶」，分別代表了那一時代工業、大學和新聞業的最高水準。永利鹼廠的主體廠房南北高樓聳入雲天，不但是華北第一高樓，更是塘沽乃至整個天津的標誌性建築。

【永利鹼廠的舊照片，20世紀30年代，我們也有過那麼大的工廠。】

國民政府的「黃金十年」很快就謝幕了，1937年七七事變之後，日本侵華，華北華東相繼陷落。范旭東將天津工廠和南京分廠關閉，來到大後方四川，建設了永利川西化工廠，為中華民族抵禦侵略提供重要的資源。

【解放後，毛主席視察永利鹼廠。】

堅持自主研發，不僅讓我們擁有了自己的工廠，還鍛煉了我們的研發團隊。聰慧、刻苦的侯德榜有了這樣的一個平台，在「山寨」完「索爾維法」之後，他也發現「索爾維法」存在巨大的缺點：只用了食鹽中的鈉和石灰中的碳酸根，原料中各有一半沒有利用上，食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結合生成了氯化鈣，這是很難處理的工業廢料。

他想到，能否把索爾維制鹼法和合成氨法結合起來呢？

他先讓氨氣與水、二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，讓碳酸氫銨與食鹽反應生成一分子的氯化銨和碳酸氫鈉沉澱。得到了碳酸氫鈉，只要加熱就可以得到碳酸鈉純鹼了。這種生產方法在1943年成熟，為表彰侯德榜的功績，永利公司將這種新方法命名為「侯氏制鹼法」。

【「侯氏制鹼法」的化學方程式，小朋友注意一下，高考曾經考過哦。】

「侯氏制鹼法」相對於索爾維法，優勢很大：

1， 對食鹽的利用率高，從70%提高到96%。

2， 不需要加熱碳酸鈣，節省能耗。

3， 不產生難處理的氯化鈣，對環境友好。

4， 可以跟合成氨廠聯產，因此也叫「聯合制鹼法」。

5， 副產物是氯化銨，可以用作肥料。根據氯化銨在常溫時的溶解度比氯化鈉大，而在低溫下卻比 NaCl溶解度小的原理，在5 ℃～10

就這樣，「侯氏制鹼法」開創了世界制鹼工業的新紀元。

【侯德榜誕辰一百周年的紀念郵票】

1945年，范旭東在國共會談期間突發肝炎去世，令人扼腕，蔣介石和毛澤東都停下談判，一同前往他家弔唁。毛澤東親筆書寫了「工業先導，功在中華」輓聯。

他的民族工業大旗由侯德榜接過來，侯德榜在建國之後被任命為化學工業部副部長，在繼續發展制鹼事業之外，還創立了硫酸銨工業，為中國的化肥事業盡了一份力量。

【周總理簽字的任命書。】

范旭東在一次演講中說到：「中國如其沒有一班人，肯沉下心來，不趁熱，不憚煩，不為當世功名富貴所惑，至心皈命為中國創造新的學術技藝，中國決產不出新的生命來。」

侯德榜在給友人的書信中這樣寫到：「（這些事）無一不令人煩悶，設非隱忍順應，將一切辦好，萬一功虧一簣，使國人從此不敢再談化學工程，則吾等成為中國之罪人。吾人今日只有前進，赴湯蹈火，亦所弗顧，其實目前一切困難，在事前早已見及，故向來未抱絲毫樂觀，只知責任所在，拚命為之而已。」

這些語言就算放到現在仍然有很大的意義，幾十年後的今天，中國的化學工業已經上了好幾個台階了，一些產品甚至接近世界頂尖水平，但是在一些重要的局部領域我們還嚴重依賴進口。我們這些後輩化學人必須繼承這些偉人的意志，沉下心，不浮躁，做好我們時代的工作，要讓國人敢於談化學，不讓自己成為民族的罪人！

【珍貴的照片，范旭東和侯德榜。】

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