純堿是一種重要的化工原料，它的化學名稱又叫“碳酸鈉”，是一種白色的粉末。制造肥皂、玻璃、紙張時要用它；紡紗織布時要用它；煉鐵、煉鋼過程中也少不了它。純堿還可以制造出很多其他化工產品。

17世紀，人們在生產玻璃、紙張、肥皂等時已經(jīng)知道要用純堿。在當時，堿是從草木灰和鹽湖水中提取的，人們還不知道可以從工廠中生產出來。后來，法國一位醫(yī)師路布蘭，用了4年時間，在1791年，才創(chuàng)造了一種純堿制造法。從此，純堿源源不斷地從工廠中生產出來，滿足了當時工業(yè)生產的需要。遺憾的是，這種方法并不完善，存在著許多缺點。如生產過程中溫度很高、工人勞動強度很大、煤用得很多、產品質量也不高等。因此，很多人都想改進它。

1862年，比利時有一位化學家叫蘇爾維，他提出了一種以食鹽、石灰石、氨為主要原料的制堿方法，這種方法叫“氨堿法”或“蘇爾維制堿法”。由于這個方法產量高、質量優(yōu)、成本低、能連續(xù)生產，所以，很快就替代了路布蘭的方法。但這個方法都被制造商嚴格控制住，一點也不讓它泄露出來，被他人知道。

20世紀初，我國的工業(yè)生產也需要大量純堿，但我們不會生產，只能依靠進口。在第一次世界大戰(zhàn)時，純堿產量大大減少，加上交通受阻，英國一家制造純堿的公司乘機抬高堿價，甚至不供貨給中國，致使中國以堿為原料的工廠只得倒閉。

在當時，有一位在美國留學的中國學生——侯德榜，他學習很刻苦，成績優(yōu)異，在美國學習化學工程已有8年，并在1921年取得了博士學位。他聽說外國資本家如此卡中國人的脖子時，連肺都要氣炸了。他發(fā)誓學成回國，以自己已學到的知識報效祖國，振興中國的民族工業(yè)。

1921年10月，侯德榜回國了，他擔任永利堿業(yè)公司總工程師，任務是要創(chuàng)建中國第一家制堿工廠。當時要生產出純堿，只能按蘇爾維制堿法生產。原理說起來并不難，可真正要制造出來可不那么容易了。由于技術封鎖，侯德榜只能靠自己不斷研究、試驗、摸索。經(jīng)過長時間的努力，終于設計好了流程，安裝好了設備，接著就開始試生產。

一天，剛試車不久，高高的蒸氨塔突然晃動得很厲害，并且發(fā)出巨響。大家害怕極了，侯德榜見了馬上喊停。一檢查，原來所有的管道都被白色的沉淀物堵住了。怎么辦？開始他拿大鐵釬捅，累得滿頭大汗，但也無濟于事。后來，他想出加干堿的辦法，才使沉淀物慢慢掉了下來，終于轉危為安。

經(jīng)過幾年的努力，1924年8月13日，中國第一家制堿廠正式投產了。那天工人們早早地來到車間，都想親眼目睹中國第一批純堿的誕生。幾小時后，不知誰喊了一聲：“出來了！”大家眼睛一齊朝出堿口望去。咦？怎么出來的是紅白相間的堿？按理應該是雪白的呀！大家的心頭一涼。這時侯德榜仔細地檢查了設備，原來純堿出來時遇到了鐵銹，才使產品變紅了。原因查出來了，大家都松了一口氣。后來，改進了設備，終于制得了純白色的產品。

1937年，日本帝國主義發(fā)動了侵華戰(zhàn)爭，他們看中了南京的硫酸銨廠，為此想收買侯德榜，但是遭到侯德榜的嚴正拒絕。為了不使工廠遭受破壞，他決定把工廠遷到四川，新建一個永利川西化工廠。

制堿的主要原料是食鹽，也就是氯化鈉，而四川的鹽都是井鹽，要用竹筒從很深很深的井底一桶桶吊出來。由于濃度稀，還要經(jīng)過濃縮才能成為原料。這樣，食鹽成本就高了。另外，蘇爾維制堿法中，食鹽利用率不高，很多原材料都白白的浪費掉了。因此，侯德榜決定研究一種新的制堿方法。

他首先分析了蘇爾維制堿法的缺點，發(fā)現(xiàn)主要在于原料中，很多資源沒有利用上，只用了食鹽中的鈉和石灰中的碳酸氫根，二者結合才生成了純堿。食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結合生成了氯化鈣，這個產物都沒有利用上。那么，怎樣才能使另一半成分變廢為寶呢？經(jīng)過思考，他設計了好多方案，但是都被一一推翻了。后來，他終于想到，能否把蘇爾維制堿法和合成氨法結合起來。也就是說，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。這氯化銨既可作為化工原料，又可以作為化肥，這樣可以大大地提高食鹽的利用率，還可以省去許多設備。于是，他帶領技術人員，做起了實驗。1次、2次、10次、100次……一直進行了500多次試驗，還分析了2000多個樣品，才把試驗做成功，使設想成為了現(xiàn)實。

這個制堿的新方法被命名為“聯(lián)合制堿法”，它使鹽的利用率從原來的70%一下子提高到96%。此外，污染環(huán)境的廢物氯化鈣成為對農作物有用的化肥——氯化銨，還可以減少1／3設備，所以它的優(yōu)越性大大超過了蘇爾維制堿法，從而開創(chuàng)了世界制堿工業(yè)的新紀元。

知識鏈接

侯德榜

侯德榜（1890—1974年），著名科學家，杰出的化工專家，我國重化學工業(yè)的開拓者。20世紀20年代，他突破氨堿法制堿技術的奧秘，主持建成亞洲第一座純堿廠；30年代，領導建成了我國第一座兼產合成氨、硝酸、硫酸和硫酸銨的聯(lián)合企業(yè)；40－50年代，發(fā)明了連續(xù)生產純堿與氯化銨的聯(lián)合制堿新工藝，以及碳化法合成氨流程制碳酸氫銨化肥新工藝，并使之在60年代實現(xiàn)了工業(yè)化和大面積推廣。他還積極傳播交流科學技術，培育了很多科技人才，為發(fā)展科學技術和化學工業(yè)做出了卓越貢獻。