研究性學(xué)習(xí) 侯氏制堿法

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1、侯氏制堿法小組成員：榮宇陽(yáng)、徐慧敏、孔德洲、魏晶霞、張新源、陸青青探究原因：近來(lái)歷史課一直在講我國(guó)民族資本主義在近代的艱難起步，尤以化工的發(fā)展為重，于是我聯(lián)系了一些對(duì)化學(xué)感興趣的孩子們一同來(lái)研究侯氏制堿法中的奧妙。探究目的：1.結(jié)合歷史與化學(xué)，在學(xué)科融合上更進(jìn)一步。2.從化學(xué)工業(yè)上來(lái)看我國(guó)十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初民族資本主義的艱難起步與發(fā)展3.加強(qiáng)對(duì)于復(fù)分解反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。4.以侯氏制堿和索維爾制堿這兩種不同的方式認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)時(shí)對(duì)生產(chǎn)過程和廢料的處理。5.理解：科技是第一生產(chǎn)力！探究過程：資料尋查：歷史背景（張新源

2、，孔德洲）Page2理論基礎(chǔ)：方法比較（陸青青，魏晶霞）Page4行動(dòng)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)制堿（徐慧敏，榮宇陽(yáng)）Page5化學(xué)歷史：活動(dòng)反思（榮宇陽(yáng)）Page7第7頁(yè)AllByOurTeam!資料尋查：歷史背景（張新源、孔德洲）索維爾歐內(nèi)斯特·索爾維(E.ErnestSolvay1838-1922)，比利時(shí)工業(yè)化學(xué)家。1860年索爾維到其叔父的煤氣廠工作，研究煤氣廢液的用途。他想從廢液中提取碳酸銨，但實(shí)驗(yàn)失敗。1861年他又用氨溶液、二氧化碳與食鹽混合制成碳酸鈉（稱為氨堿法），但不知此反應(yīng)已為前人發(fā)現(xiàn)過了。當(dāng)年他獲得

3、比利時(shí)政府給他的專利，在布魯塞爾開設(shè)一個(gè)小廠從事試驗(yàn)。1863年創(chuàng)辦一個(gè)正式的制堿工廠，實(shí)現(xiàn)了氨堿法的工業(yè)化，使制堿生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化，食鹽的利用率也提高了很多。產(chǎn)品由于質(zhì)量純凈,而被稱為純堿。此時(shí)他才知道以前已有人取得氨堿法制堿的專利權(quán)，但均未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。索爾維制堿法在世界上獲得迅速發(fā)展，到20世紀(jì)20年代，已完全取代呂布蘭制堿法。氨堿法使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)，食鹽的利用率得到提高，產(chǎn)品質(zhì)量純凈，因而被稱為純堿，但最大的優(yōu)點(diǎn)還在于成本低廉。1873年哈琴森公司改組為卜內(nèi)門公司，建立了大規(guī)模生產(chǎn)純堿的工廠

4、，后來(lái)，法、德、美等國(guó)相繼建廠。這些國(guó)家發(fā)起組織索爾維公會(huì)，設(shè)計(jì)圖紙只向會(huì)員國(guó)公開，對(duì)外絕對(duì)保守秘密。凡有改良或新發(fā)現(xiàn)，會(huì)員國(guó)之間彼此通氣，并相約不申請(qǐng)專利，以防泄露。除了技術(shù)之外，營(yíng)業(yè)也有限制，他們采取分區(qū)售貨的辦法，例如中國(guó)市場(chǎng)由英國(guó)卜內(nèi)門公司獨(dú)占。由于如此嚴(yán)密的組織方式，凡是不得索爾維公會(huì)特許權(quán)者，根本無(wú)從問津氨堿法生產(chǎn)詳情。多少年來(lái)，許多國(guó)家要想探索索爾維法奧秘的廠商，無(wú)不以失敗而告終。1911年10月，索爾維邀請(qǐng)包括居里夫人在內(nèi)的當(dāng)時(shí)世界上杰出的科學(xué)家們，在布魯塞爾舉行了國(guó)際性的索爾維會(huì)議，探討物

5、理學(xué)和化學(xué)發(fā)展中尚待解決的重大問題。后定3年召開一次，并分為索爾維物理學(xué)會(huì)議和索爾維化學(xué)會(huì)議。索爾維是一個(gè)很像諾貝爾的人，本身既是科學(xué)家又是家底雄厚的實(shí)業(yè)家，萬(wàn)貫家財(cái)都捐給科學(xué)事業(yè)。諾貝爾是設(shè)立了以自己名字命名的科學(xué)獎(jiǎng)金，索爾維則是提供了召開世界最高水平學(xué)術(shù)會(huì)議——“索爾維會(huì)議”的經(jīng)費(fèi)。第一屆索爾維會(huì)議于1911年在布魯塞爾召開，后來(lái)雖然一度被第一次世界大戰(zhàn)所打斷，但從1921年開始又重新恢復(fù)，定期3年舉行一屆。到了1927年，這已經(jīng)是第五屆索爾維會(huì)議了，也是最著名的一次索爾維會(huì)議第7頁(yè)AllByOurTe

6、am!侯德榜第一次世界大戰(zhàn)期間，歐亞交通梗塞。由于我國(guó)所需純堿都是從英國(guó)進(jìn)口的，一時(shí)間，純堿非常缺乏，一些以純堿為原料的民族工業(yè)難以生存。1917年，愛國(guó)實(shí)業(yè)家范旭東在天津塘沽創(chuàng)辦了永利堿業(yè)公司,決心打破洋人的壟斷，生產(chǎn)出中國(guó)的純堿。他聘請(qǐng)正在美國(guó)留學(xué)的侯德榜先生出任總工程師。　　1920年，侯德榜先生毅然回國(guó)任職。他全身心地投入制堿工藝和設(shè)備的改進(jìn)上，終于摸索出了索爾維法的各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)。1924年8月,塘沽堿廠正式投產(chǎn)。1926年，中國(guó)生產(chǎn)的“紅三角”牌純堿在美國(guó)費(fèi)城的萬(wàn)國(guó)博覽會(huì)上獲得金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。產(chǎn)品不但暢

7、銷國(guó)內(nèi)，而且遠(yuǎn)銷日本和東南亞?！　?937年日本帝國(guó)主義發(fā)動(dòng)了侵華戰(zhàn)爭(zhēng)，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(yán)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(gè)永利川西化工廠。他發(fā)現(xiàn)原料中各有一半的比分沒有利用上，只用了食鹽中的鈉和石灰中碳酸根，二者結(jié)合才生成了純堿。食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結(jié)合生成了氯化鈣，這個(gè)產(chǎn)物都沒有利用上。那么怎祥才能使另一半成分變廢為寶呢？他想呀想，設(shè)計(jì)了好多方案，但是—一都被推翻了。后來(lái)他終于想到，能否把索爾維制堿法和合成氨法結(jié)合起來(lái)，也就是

8、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(lái)。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(shè)備，例如石灰窯、化灰桶、蒸氨塔等。設(shè)想有了，能否成功還要靠實(shí)踐。于是地又帶領(lǐng)技術(shù)人員，做起了實(shí)驗(yàn)。一直進(jìn)行了500多次試驗(yàn)，還分析了2000多個(gè)樣品，才把試驗(yàn)搞成功，使設(shè)想成為了現(xiàn)實(shí)。這個(gè)制堿新方法被命名為“聯(lián)合制堿法”，它使鹽的利用率從原來(lái)的7