化學家的傳奇故事

General 更新 2024年11月26日

  化學家的傳奇一生充滿了許多精彩故事,表現了科學家的態度、品質和精神,以下是小編為你整理的,歡迎大家閱讀。

  篇一

  1990年8月7日,侯德榜的漢白玉半身塑像在南京化學工業公司落成,以紀念這位對世界制鹼事業的發展做出過重大貢獻、為中國爭得了巨大榮譽的著名化學家。

  純鹼,化學名稱為碳酸鈉,俗稱蘇打。他是重要的化工產品,廣泛用於製造玻璃、肥皂、紙漿、洗滌劑和煉製石油等。

  純鹼可存在於自然界中,但純度低,產地分散,遠遠不能滿足社會對它的需要。

  1862年,比利時人蘇爾為最早用化學方法制造純鹼。他所用的制純鹼的主要原料是食鹽和石灰石,製造的基本方法是:先將濃的食鹽水通入氨水飽和後,再利用石灰石煅燒產生的二氧化碳與上述氨化飽和是鹽水反應,生成碳酸氫銨。碳酸氫銨按進一步與食鹽反應,就得到碳酸氫鈉和副產物氯化銨。碳酸氫鈉溶解度小,經過濾分離後,在加熱,就得到純鹼並放出二氧化碳。二氧化碳可再利用。氯化銨可與石灰乳反應,生成氯化鈣和氨氣,氨氣被收集起來迴圈使用。

  這種制鹼法被稱為蘇爾維法,壟斷世界制鹼行業達70多年。這種方法的優點是:反應生成的二氧化碳和氨氣可迴圈利用,工藝簡單,原料易得。但是,它也有兩個致命的缺點:一是食鹽利用率太低,只有70%左右;二是氯化銨和石灰乳反應生成的大量氯化鈣用處不大,無法處理,甚至造成環境汙染。當時,雖然許多國家的化學家也曾試圖對此法加以改進,但都沒有成功。

  1921年10月,侯德榜懷著發展祖國化學事業的雄心壯志,從美國學成回國,首先在塘沽等建永利鹼廠。當時,國際資本集團壟斷者制鹼技術,要想發展自己的民族制鹼工業,遇到的困難和阻力可想而知。侯德榜排除種種阻力,深入現場,親身實踐,深入鑽研製鹼技術,不斷解決裝置和工藝上的問題,最終在1924年建成了鹼廠。該廠日產白花花、亮晶晶的純鹼180噸。塘沽制鹼廠的建成,在技術上突破了國際上蘇爾維集團的壟斷,經營上戰勝了樸內門公司的排擠。該廠生產的“紅三角”春繭,1925年榮獲美國費城萬國博覽會的金質獎章,為祖國爭了光。更重要的事,侯德榜通過建立我國的制鹼廠,對制鹼技術達到了完全掌握和精通的程度,為創新制鹼技術奠定了技術。他還於1932年出版了論著《制鹼》,首次完整地介紹了蘇爾維制鹼法。這本是中華民族揚眉吐氣的書,立即轟動了全世界的化學工業界,被世界認為是制鹼專著的首創。

  科學技術是沒有止境的,社會和生產的需要不斷開闢著科學技術前進的道路。抗日戰爭爆發後,天津淪陷。1938年,侯德榜由負責在祖國內地四川王通橋建立新的制鹼廠。

  然而,塘沽制鹼廠用的原料是海鹽,而在四川建廠需用井鹽,井鹽鹽滷濃度低,成份也略有不同,再用蘇爾維法已不合適;加之用蘇爾維法制鹼所產生的大量氯化鈣只能作為廢物堆積起來,從而迫使侯德榜去探索性的途徑。這時,德國發明瞭一種察安純鹼生產法,雖然技術工藝不成熟,但可利用制鹼廢液生產副產品氨化銨,這對侯德榜是個很大的啟發。侯德榜也曾去德國作過考察,商談購買專利之事,但廠家既不準參觀現場,對購買專利的條件右異常苛刻,侯德榜便下決心走創新之路。

  為了改革蘇爾維制鹼法,創造自己的制鹼新工藝,侯德榜克服了種種困難,在香港建立了實驗室,通過500多次試驗,分析化驗了2000多個樣品,針對蘇爾維法的缺點,構思設計了新的生產工藝流程。為了使該法得以實現,有把握形成生產力,他又在紐約和上海租界的“孤島”進行了中間試驗,終於在1940年勝利的完成了制鹼新工藝的全部創新工作。

  侯德榜創造的新的制鹼法,是把制鹼和合成氨聯合起來,通常被稱為聯合制減法。這個方法既保留了蘇爾維法的優點,同時又克服了它的缺點,是制鹼法達到了盡善盡美的程度。他的主要貢獻是在碳酸氫鈉結晶過濾以後,在所剩的含有氯化銨的母液中,不是加入石灰乳,而是加入食鹽。這樣,溶液中由於增加了大量氯離子,氯化銨就會沉澱下來,其餘的鈉離子又可重複前面的反應,生成純鹼。這樣,只要在母液中不斷加入食鹽,就可同時得到純鹼和氯化銨化肥這兩種重要化工產品。採用此法生產純鹼,不僅是原鹽的利用率達到96%以上,而且整個生產能夠連續進行;此外,還具有節約石灰、裝置簡單等一系列優點。

  由於侯德榜在製造純鹼方面的突出貢獻,他發明的這個方法與1941年被世界化學工業協會命名為“侯氏制鹼法”,並得到國內外化學界的廣泛讚譽與和高度評價。

  “侯氏制鹼法”,是一個以中國人的姓名命名的發明在我們國家深受帝國主義欺辱、被別人稱為“東亞病夫”的時候,一箇中國人的名字能夠閃爍在世界科學的舞臺上,將世界制鹼科學史推向一個新階段,這充分顯示出中華民族的智慧和力量。

  篇二

  卡爾·肖萊馬於1834年9月30日誕生於德國黑森林州達姆斯塔德城的一個手工業工人家庭。父親約翰是個窮木匠,母親羅特是個純樸的家庭婦女,他們一共有9個孩子,卡爾是最大的孩子。1850年卡爾爭取到本城一所職業學校受教育,可是到1853年就回家境困難而輟學。他非常喜歡化學,因此他來到一家藥房當學徒。由於他勤奮好學,很快成為藥劑師的得力助手。1856年他來到海德堡一家藥店當配藥助手,在海德堡大學,著名的化學家本生正在主講化學,肖萊馬想方設法去旁聽本生的演講。本生的精湛實驗演示和生動的報告使肖萊馬更向往化學,這時候他暗下決心。一定要作一名化學家。

  1859年,他僅靠自己謀生所積蓄的錢,投考著名化學家李比希主持的吉森大學化學系。這是當時全世界青年化學家所向往的聖地。又因學費不足,肖萊馬只讀了一個學期便離開了學校。好在這一學期裡,由於他的發奮努力,學完了作為實驗基礎的分析化學課,通過學習和訓練,他基本上掌握了化學實驗的技巧。同時在這學期內,他還聽了著名化學史家柯普的化學史課程,初步培養了他對科學史的愛好。離校和失業並沒有影響肖萊馬對化學科學的追求。此時恰逢英國曼徹斯特的歐文斯學院化學教授羅斯科招聘一名私人的實驗助手,肖萊馬聞訊立即趕赴英國,隻身遠離祖國,來到英國這一工業城市,經過努力終於成為羅斯科的實驗助手。在這裡他很滿意,一是可以繼續學習化學的有關課程,二是可以更多地、又是獨立地進行化學實驗。從這時起,肖萊馬總算實現了他的宿願,步入了化學研究的大門。他一面自學,一面研究,很快取得到了許多成果,

  1871年被破格選為英國皇家學會會員,1874年成為歐文斯學院的第一個有機化學教授。他在英國定居了30多年,一直到1892年逝世。

  篇三

  塑料的發展可以追溯到19時間中葉。當時,英國為了滿足蓬勃發展的紡織業的需要。 ,化學家們把不同的化學物質混合到一起,希望製造出漂白劑和染色劑。化學家們特別鍾情於煤焦油,這是以天然氣作燃料的工廠煙囪中凝結的凝乳狀廢棄物。

  倫敦皇家化學研究所實驗室助理威廉.亨利.鉑金 是開展此項實驗的人員之一。一天,鉑金在擦抹潑灑到實驗室板凳上的化學試劑時發現,抹布被染成了當時很少見的淡紫色。這個偶然發現使鉑金進入了染色行業,最終成為百萬富翁。

  儘管鉑金髮現的並不是塑料,但是這次偶然發現具有重要意義,因為它表明可以通過控制天然有機材料的辦法得到人造化合物。製造商們已經意識到,木材、琥珀、橡膠、玻璃等許多天然材料要麼太稀少,要麼由於價格太昂貴或者沒有足夠的彈性而不宜大規模生產。合成材料是理想的代替品,它既可以在熱力和壓力下改變形狀,也能在冷卻後保持形狀。

  倫敦塑料史學會創始人科林.威廉森說:“當時人們面臨著尋找一種價格便宜,容易改變形狀的替代品。”

  繼鉑金之後,另一個英國人亞歷山大.帕克斯把氯仿與蓖麻油混合到一起,得到一種想動物茸角一樣堅硬的物質,這就是第一種人造塑料。帕克斯希望用這種人造塑料取代由於種植、收割、加工費用而無法廣泛使用的橡膠。

  鐵匠出身的紐約人約翰.韋斯利.海厄特試圖用人造材料製造檯球,取代了用象牙製造的檯球。儘管他未解決這個問題,但他卻發現:把樟腦與一定量的溶劑混合到一起,就能得到一種在加熱以後可以改變形狀的材料。海厄特把這種材料稱之賽璐珞。這種新型塑料具有用機器和非技術工人大規模生產的特性。它為電影行業帶來了一種堅固而有彈性、能夠把影像投射到牆上的透明材料。

  賽璐落還促進了家用唱片業的大發展,並且最終取代了早期的圓柱唱片。後來的塑料可用於製造乙烯基唱片、盒式磁帶;最後由聚碳酸脂製成鐳射唱片。

  賽璐珞使照相成為一種具有廣闊市場的活動。在喬治.伊斯曼對賽璐珞加以開發之前,照相是一種既費錢又繁瑣的愛好,因為攝影師必須自己沖洗膠捲。伊斯曼想出了一個新主意:客戶把拍完的膠捲送到他開設的店裡,他為客戶把膠捲沖洗出來。賽璐珞是第一種能夠做成薄片並能捲起來裝進照相機中的透明材料。

  大約就在這個時候,伊斯曼遇到一位年輕的比利時移民萊奧.貝克蘭。貝克蘭發現了一種對光特別敏感的印相紙。伊斯曼以75萬美元相當於現今的250萬美元的高價買下了貝克蘭的發明。手頭有了資金,貝克蘭建起了一個實驗室。並於1907年發明了酚醛塑料。

  這種新材料取得了極大的成功,用酚醛塑料製造的產品有電話、絕緣電纜、鈕釦、飛機螺旋槳,還用它製成了質量極好的檯球。

  派克鋼筆公司用酚醛塑料製造出各種自來水筆。為了證明酚醛塑料的牢固性,該公司向公眾作了公開演示,把筆從高層建築物上拋下。《時代》雜誌專門以一篇封面文章介紹酚醛塑料的發明人以及這種可以“使用上千次的材料”

  若干年以後,杜邦公司的實驗室也是在偶然情況下取得了另一項突破:製成了被稱之為人造絲綢的產品尼龍。1930年,在杜邦公司實驗室工作的科學家華萊士.卡羅瑟斯把一根加熱的玻璃棒浸入長分子有機化合物中,獲得了一種非常富有彈性的材料。儘管用早期尼龍製成的衣服在熨斗的高溫作用下熔化了,但是它的發明人卡羅瑟斯繼續開展研究,大約八年以後,杜邦公司推出了尼龍。

  尼龍在領域得到了廣泛的應用,降落傘和鞋帶等用品都是用尼龍製成的。但婦女的尼龍的熱心使用者。1940年5月15日,美國婦女把杜邦公司生產的500萬雙尼龍襪搶購一空。尼龍襪供不應求,一些商人開始以絲襪冒充尼龍襪。

  但尼龍的成功故事卻出現了悲劇性結局:它的發明人卡羅瑟斯服用氰化物自殺身亡。《塑料》一書的作者史蒂文.芬尼切爾說:“我在讀了卡羅瑟斯的日記以後得出的印象是:卡羅瑟斯對於自己發明的材料被用於生產女人穿的襪子感到非常沮喪。他是一位學者,這使他感到受不了。”他覺得人們會認為他的主要要成就只不過是發明了一種“平凡的商業產品”。

  在杜邦公司陶醉於自己的產品受到人們廣泛喜愛的同時。英國人在戰爭時期發現了塑料在軍事領域的許多用途。這一發現也是在偶然之中取得的。英國皇家化學工業公司實驗室的科學家們在開展一項與此毫不相干的實驗過程中,發現試管的底部有一種白色的蠟狀沉澱物。經化驗,發現這種物質是極好的絕緣材料,它的特性與玻璃不一樣,雷達波能夠從中穿過。科學家們稱它為聚乙烯,用它建造為雷達站接風擋雨的房屋,使雷達在陰雨和濃霧氣候條件下仍然能捕捉敵方飛機的蹤影。

  塑料史學會的威廉森說:“有兩個因素推動者塑料的發明不斷向前。一個因素是賺錢的慾望,另一個因素是戰爭。”然而,是隨後的幾十年使塑料真正成為芬尼切爾稱之為“合成材料世紀”的標誌。50年代出現了用塑料製成的食品容器、水罐、肥皂盒等家用製品;6年代出現了可以充氣的椅子。到了70年代,由於環保主義者指出塑料不能自行降解。人們對塑料製品的熱情下降了。

  但是,到了8年代和90年代,由於汽車和計算機制造業對塑料的巨大需求,塑料進一步鞏固了自己的地位。要想否認這種無處不在的平凡物質是不可能的。50年前,世界上每年只能生產幾萬噸塑料;如今,全世界每年的塑料產量超過1億噸。美國每年的塑料產量超過鋼、鋁和銅產量的總和。

  具有新奇性的新塑料仍在不斷地被發現。塑料史學會的威廉森說:“設計師和發明家們在下一個千年中使用的將是塑料,沒有任何家族的材料像塑料一樣,能讓設計師和發明家們以非常低廉的價格完成自己的發明創造。


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