化學奇才侯德榜
林登豪
化學伴隨著人類社會的發展走到了今天，我們很難得知世界上有多少熱衷于化學的科學家歷盡艱辛、付出的代價——創立分子學說的阿佛加德羅，提出科學原子論的道爾頓，有機結構理論的奠基人凱庫，作為我國化學家值得一提的是侯氏制堿法的發明者侯德榜。
一
在許多工業部門，尤其是紡織、肥皂、造紙、玻璃、火藥等行業都需要用大量的堿。1862年，比利時化學家索爾維實現了氛堿法的工業化。由于這種新方法能連續生產，產量大，成本低廉，掌握索爾維制堿法的資本家為了獨享這項技術成果，采取了嚴格的保密措施。一些專家想探索此項技術的秘密，均以失敗告終。然而，這秘密竟被一個中國人揭開了。
這個人就是侯德榜，他1890年8月9日出生于福建省閩侯縣一個普通農民家庭。自幼半耕半讀，勤奮好學，有“掛車攻讀”美名——站在水車上車水時，雙肘往橫木上一趴，雙腳踩動水輪，雙手端著書，艱難地苦讀，有時就把書掛在水車的橫木上朗讀。青少年時期的侯德榜，在姑媽資助下，于1906年畢業于福州教會學校英華書院。他有著強烈的求知欲和鉆研精神，對自然科學、工程技術有著濃厚的興趣，專業功底一步一臺階。他博覽群書，又被保送到上海閩皖鐵路學堂學習。學習三年后畢業，被派往英資津浦鐵路符離集車站當工程練習生。這期間，侯德榜進一步感受到帝國主義憑著技術、經濟的優勢對貧窮落后的中國和中國人民進行殘酷剝削與壓迫，立志要掌握科學技術，用科學和工業來拯救苦難的中國。
不久，他考入北京清華留美預備學堂（清華大學前身）。3年后，年僅23歲的侯德榜便以十門功課總分一千分的特佳成績，獲得了公費留學美國的資格。1913年被保送進美國麻省理工學院化工科學習。1917年獲學士學位，再入普拉特專科學院學習制革，1918年年獲制革化學師文憑。這一年又入哥倫比亞大學研究院研究制革，1919年獲碩士學位，1921年獲博士學位，并在永利制堿公司任工程師。由于學習成績優異，侯德榜被接納為美國sigmaxi科學會會員和美國philambdaupsilon化學會會員。侯德榜的博士論文《鐵鹽鞣革》，圍繞鐵鹽的特性以大量數據深入論述了鐵鹽鞣制品易出現不耐溫、粗糙、粒面發脆、易腐、易吸潮和起鹽斑等缺點的主要原因和對策，很有創見。《美國制革化學師協會會刊》特予連載，全文發表，成為制革界至今廣為引用的經典文獻之一。
二
侯德榜實現了中國人制堿的夢想，為發展我國的化肥生產的超越做出了巨大貢獻，奠定了現代化學工業大廈的基石。1921年，侯德榜接受永利制堿公司總經理范旭東的邀聘，離美回國，承擔起重建堿廠的技術重任。因為當時制堿技術被外國公司嚴密壟斷封鎖，所以他必須自己摸索。永利用重金買到一份"蘇爾維法"的簡略資料，他埋頭鉆研，1924年8月13日，永利堿廠正式開工出堿。然而這耗費了幾年的心血和投入近200萬銀元產出來的堿，竟是紅黑相間的劣質品。
原來，之前買來的是一張偷來的圖紙，而圖紙上的方案早已過時。卜內門幸災樂禍地趕來談合作。范旭東毫不猶豫地拒絕了高于建廠資金一倍的收購價。
1926年6月29日，永利生產出超過卜內門的優質堿。同年8月，在美國費城萬國博覽會上，永利的紅三角牌純堿被授予金質獎章。在成功狙擊卜內門的價格戰之后，永利真正打破了洋堿的壟斷。
為了表彰侯德榜的功績，中國工程學會在1935年將第一塊金牌頒給了他。這一袋袋的純堿是中華民族的驕傲，它象征著中國人民的志氣和智慧。
三
侯德榜在總結自己親身制堿實踐的基礎上，用英文撰寫了《純堿制造》（manu-factureofsoda）一書，于1933年在紐約出版，在學術界和工業界產生了深遠影響。1934年，永利公司決定建設兼產合成氨、硝酸、硫酸、硫酸銨的南京铔廠，任命侯德榜為廠長兼技師長（即總工程師），全面負責籌建。他深知籌建這個聯合企業的復雜性，生產中不但涉及高溫高壓、易燃易爆、強腐蝕、催化反應等高難度技術，而且是當時化工高新技術之最；可是，當時國內基礎薄弱，公司財力有限，難度極大，他卻知難而上。他按照“優質、快速、廉價、愛國”的原則，決定從國外引進關鍵性的技術，招標委托部分重要的設計，選購設備，選聘外國專家。結果，僅用30個月時間，于1937年1月就建成了這座重化工聯合企業，不但一次試車成功，順利投產了，而且技術上達到了當時的國際水平。它給之后引進技術，多快好省地建設工廠提供了很好的經驗。摸索到蘇爾維制堿法的奧秘，本可以高價出售其專利而大發其財，但是侯德榜主張把這一奧秘公布于眾，讓世界各國人民共享。為此侯德榜把制堿法的全部技術和自己的實踐經驗寫成專著《制堿》，在美國以英文出版。
日本侵華的戰火燒到上海、南京時，日本侵略者對位于南京的硫酸銨廠——亞洲第一流的化工廠，垂涎三尺。他們看到永利公司的軍事價值：年產一萬噸硝酸，可以制造幾萬噸烈性炸藥。他們派人企圖收買范旭東和侯德榜，但他倆明確表示，“寧舉喪，不受奠儀”！拒絕“合作”；日本飛機3次轟炸工廠，停產之后，侯德榜又組織職工緊急拆遷設備，并將人員和資料一同送往內地。
抗戰期間，侯德榜率全部員工西遷，在四川峨江岸邊的五通橋建設永利川西化工廠。當時，處境十分困難，侯德榜帶領職工，生產自助，維持公司在川員工的生計；同時，著手籌辦四川堿廠。由于四川的條件不適于沿用氨堿法，侯德榜于1939年率隊赴德國考察，準備購買察安法專利。在對方提出辱國的條件下，侯德榜中止談判，發憤自行研究新的制堿方法。他領導一大批科研設計人員經過艱苦努力，于1941年研究出融合察安法與蘇爾維法兩種方法、制堿流程與合成氨流程兩種流程于一爐，聯產純堿與氯化銨化肥的新工藝。1943年完成半工業裝置試驗，但由于戰爭和政局混亂，沒有條件繼續實現工業化而中斷。
南京淪陷時，永利費盡力量建立的永利南京銨廠被日本三井財閥吞沒，并將硝酸設備都拆運到日本。抗戰勝利后，永利接收的南京銨廠，卻只是空樓一座。侯德榜等向國民政府申請，要求前往日本拆運，歸還原物。國民政府當局托詞由盟軍總司令部統一處理賠償，問題久懸不決。侯德榜在《大公報》發表《向日本拆回被劫去的硝酸裝置》的文章，得到了社會輿論的支持。他于1947年7月7日親赴日本，找到盟軍司令麥克·阿瑟，并與遠東經濟委員會據理力爭持續了兩個月，最終得以成套歸還。回國后，他放下一切事務，全力以赴，很快恢復了硝酸生產。
四
侯德榜深知，蘇爾維制堿法的致命缺點是食鹽利用率不高，也就是說將有30%的食鹽會被白白地浪費掉，侯德榜決定不用蘇爾維制堿法，而另辟新路。
為了探索新的制堿方法，他首先分析了蘇爾維制堿法的缺點，發現主要在于原料中各有一半的成分沒有利用上，只用了食鹽中的鈉和石灰中的碳酸根，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的氯化鈣，卻都沒有利用上。那么怎樣才能使另一半成分變廢為寶呢？他設計了好多方案，但是都被推翻了。后來他想到，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，同時又省去許多設備，如石灰窯、化灰桶、蒸氨塔等。
設想有了，能否成功還要靠實踐。于是他又帶領技術人員，做起了實驗。經過500多次循環試驗，分析了2000多個樣品，才把試驗搞成功，使設想成為現實。其方法是：由合成氨廠提供氨和二氧化碳，以食鹽為原料生產純堿和氯化銨。將氨通入飽和鹽水中，制成氨鹽水，加入碳（酸）化塔中，同時通過二氧化碳在塔內進行碳酸化反應，生成碳酸氫鈉，煅燒后得到純堿產品。分離碳酸氫鈉后的母液富含氯化銨，經過加氨、降溫（至10～15℃）冷卻析出一部分氯化銨結晶，再加入固體食鹽進行鹽析，可使絕大部分氯化銨結晶析出，經過濾、分離、干燥，并加入抗結塊劑，即得產品氯化銨。殘留氯化鈉的母液送回鹽水精制系統循環使用。此法是氨堿法的重大改革，利用合成氨系統排出的二氧化碳，可以省去龐大、耗能的石灰窯，也可以取消氨堿法中所用的蒸餾設備，同時獲得兩種工農業需要的產品--純堿和氯化銨。這個制堿新方法被命名為“聯合制堿法”，它使鹽的利用率從原來的70%一下子提高到96%。也使原來無用的氯化鈣轉化成化肥氯化銨。此外，污染環境的廢物氯化鈣成為對農作物有用的化肥——氯化銨，還可以減少三分之一的設備，所以它的優越性大大超過了蘇爾維制堿法，從而開創了世界制堿工業的新紀元。爾后，中國化學工程師學會一致同意將這一新的聯合制堿法命名為“侯氏聯合制堿法”。就是這個方法把世界制堿技術水平推向了一個新高度，贏得了國際化工界的極高評價。從此，中國化學工業技術躍上世界舞臺。
新法發明后，侯德榜將侯氏制堿法公諸于世，在國際上引起了極大的重視。為此，侯德榜榮獲英國皇家學會、美國化學工程學會、美國機械學會榮譽會員的稱號，并成為美國機械工程師協會終身榮譽會員。外國的企業和政府也紛紛邀請侯德榜前往解決技術難題。1947年，侯德榜受聘兼任印度塔塔公司總工業顧問，先后5次赴印度為改進該公司的生產設備和技術出謀劃策，促使這個堿廠生產出優質純堿。對此次成功改革帶來的業績，尼赫魯總理訪華時也大加贊揚，并視為中印兩國人民友誼的典范。1949年，侯德榜第5次赴印期間，得知中共中央領導人很關心永利的事業，希望與他共商國家大計，使其十分感動，力克重重阻礙，繞道泰國、香港、韓國，趕回北京，聶榮臻元帥親自到車站迎接。毛澤東主席在接見他時說：“革命是我們的事業，工業建設要看你們的了!希望共同努力建設一個繁榮富強的新中國。”周恩來總理到永利駐京辦事處探望侯德榜時，贊揚了他的愛國主義精神，并邀請他參加中國人民政治協商會議。侯德榜受到極大鼓舞，決心加倍努力工作，報效祖國。
1950年，侯德榜任中央財經委員會委員、重工業部技術顧問，當選為中華全國自然科學聯合會副主席。1952年任公私合營永利化學工業公司總經理。1953年，他參加了民主建國會，并當選第一、二屆民建中央常委。同時，他更加熱衷于科學技術工作，為發展化學工業日夜操勞。他先后向中央領導人介紹過“永利公司建設十大化工企業的設想”，提出“復興工業的意見”等多項建議。他接連當選第一、二、三屆全國人民代表大會代表。1955年起受聘中國科學院技術科學部委員，他參與了全國化學工業和科技事業的許多重要決策，領導了化工行業許多重大科技活動。在他的建議和指導下，對聯合制堿新工藝繼續進行補充試驗和中間試驗。
1957年，為發展小化肥工業，侯德榜倡議用碳化法制取碳酸氫銨。他親自帶隊到上海化工研究院，與技術人員一道，使碳化法氮肥生產新流程獲得成功。這種小氮肥廠，在當時促進了我國的農業生產的發展。
1958年，侯德榜出任化學工業部副部長，當選為中國科學技術協會副主席。此時，他又提出了碳化法合成氨流程制碳酸氫銨化肥新工藝的設想，并親自領導示范廠的設計、施工、試驗和改進，1965年獲得成功。在各級政府大力支持和廣大職工的共同努力下，陸續推廣建廠1000多座，其產量長期占全國氮肥總產量一半以上，對我國農業的發展作出了不可磨滅的貢獻。此外，侯德榜在發展磷肥、農藥、聚氯乙烯、化工機械等工業和化工防腐技術，以及傳播交流科學技術，培育科技人才等方面，也作出了許多貢獻。
1972年后，侯德榜的身體虛弱，日漸病重，行動不便，但仍多次要求下廠視察，幫助解決技術問題。他不顧病魔纏身，還經常邀請科技人員到家里開會，討論小聯堿技術的完善與發展等問題。他嘔心瀝血，直至生命的最后一刻。
1974年8月26日這位勤奮一生、功績卓著的科學家在北京逝世，終年84歲。朱德、周恩來、葉劍英、郭沫若等領導同志送了花圈，聶榮臻代表中共中央和國務院出席了追悼會。侯德榜勤奮、創新和愛國的一生，一直在激勵后人開拓進取。
侯德榜一生在化工技術上有三大貢獻：首先，揭開了蘇爾維法的秘密，并公布于眾；其二，創立了中國人自己的制堿工藝——侯氏制堿，對世界制堿工業的發展起了重要作用，是中國化學家對世界文明所作的重大貢獻；其三，便是他為中國小化肥工業發展做出了不可磨滅的貢獻。侯德榜在緊張、繁忙的工作之余，不忘著述。他生前發表有關制堿專著9種，科學論文21篇，其中，《純堿制造》、《酸和堿》、《制堿工學》等都是風行世界的制堿權威著作。
侯德榜先生并沒走遠，他的精神和風范長留人間，他的愛國情懷和對人類科學事業的無私奉獻，激勵著一代又一代的中國人，為祖國的繁榮和世界的進步而努力。
侯德榜先生是中國的驕傲!
侯德榜先生是故鄉長空上的耀眼之星！
（本文原載于福建省炎黃文化研究會、省作協“走進八閩”文化采風系列之《走進閩侯》）