侯德榜先生的联合制碱法需要的氨是从哪儿来的？
侯德榜先生的联合制碱法，这项为中国化学工业发展立下汗马功劳的伟大发明，其核心在于巧妙地利用了氨，一种至关重要的化学原料。那么，这宝贵的氨，究竟是从哪里来的呢？要详细说清楚这个问题，咱们得把时间拨回到那个中国民族工业奋力崛起的年代，去看看当时的技术条件和侯先生是如何因地制宜、化腐朽为神奇的。
首先，咱们得明白，联合制碱法，也叫侯氏制碱法，它是在传统的索尔维法（又称氨碱法）基础上进行的创新和改进。索尔维法之所以叫氨碱法，顾名思义，就是它以氨（NH₃）作为关键的催化剂和反应物。在侯氏制碱法中，氨的作用依然是不可或缺的。
那么，这个氨，在当时是如何获取的呢？
1. 煤的焦化副产物：
这是最主要、也是最经济的来源。要知道，上世纪中国有大量依靠煤炭的工业，尤其是炼焦工业。炼焦，就是把煤炭在隔绝空气的条件下加热，得到焦炭、焦油和煤气。在这个过程中，除了主要产品，还会产生大量的副产物，其中就包括氨水。
煤中的氮元素在高温焦化过程中，会转化为氨气，并与水蒸气结合生成氨水。这些氨水会随着煤气一起被收集起来。当时的化工厂，如果靠近煤矿或者有炼焦厂，就可以直接从这些地方获取氨水。
具体过程是这样的： 炼焦厂的煤气管道会连接到煤气净化系统。在这个系统中，煤气会经过一系列的洗涤和冷却过程。氨水就是在这个净化过程中被提取出来的。通常会用清水或稀酸来洗涤煤气，氨气溶于水或与酸反应，从而被分离出来。然后，再通过特定的工艺将这些氨水进行浓缩和提纯，就可以得到适合联合制碱法使用的氨。
2. 合成氨技术（相对较少，但作为补充）：
虽然在联合制碱法开始大规模应用的上世纪，中国的合成氨工业尚处于起步阶段，技术和规模都有限，但合成氨也是理论上可以获得的氨的来源。合成氨，简单来说，就是通过哈伯博施法，在高温高压和催化剂的作用下，将氮气（N₂）和氢气（H₂）反应生成氨气（NH₃）。
氮气来源： 空气中含有约78%的氮气，这是取之不尽的。
氢气来源： 氢气的来源就比较多样了，比如煤的气化（用煤和水蒸气反应）、电解水等。
然而，需要强调的是，在联合制碱法大规模推广的年代，合成氨技术在中国的普及程度并不高，而且合成氨的成本相对来说要高一些。因此，从煤焦化副产物中回收氨，是联合制碱法获得氨的主要且经济的途径。 侯先生的聪明之处就在于，他充分利用了当时中国工业体系中现成的、看似“废弃”的副产品，将它们变成了宝贵的生产原料。
联合制碱法的精妙之处体现在氨的循环利用：
侯德榜先生的联合制碱法之所以“联合”和“高效”，一个非常重要的原因就是它对氨实现了非常好的循环利用。在整个制碱过程中，氨虽然参与反应，但最终又被重新回收和再生，大大减少了对外部氨源的依赖。
反应过程简述：
1. 碳酸化： 将食盐（NaCl）溶解在水中，通入氨气（NH₃）和二氧化碳（CO₂）。首先，氨与水结合生成氨水，氨水再与二氧化碳反应生成碳酸氢铵（NH₄HCO₃）。
```
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄OH
NH₄OH + CO₂ → NH₄HCO₃
```
2. 析出碳酸氢钠： 碳酸氢铵溶液中加入更多的食盐，由于碳酸氢钠（NaHCO₃）在水中溶解度较低，会以晶体形式析出。
```
NH₄HCO₃ + NaCl → NaHCO₃↓ + NH₄Cl
```
3. 回收氨： 析出的碳酸氢钠晶体被分离出来，得到纯碱（Na₂CO₃）的粗品（通过煅烧NaHCO₃得到）。而剩余的溶液中含有氯化铵（NH₄Cl）。关键一步来了：将这些氯化铵溶液与石灰乳（Ca(OH)₂）混合加热。
```
2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O
```
反应生成的氨气（NH₃）被重新捕集和循环利用，用于下一轮的碳酸化过程。
为什么说侯先生解决了氨的来源问题？
在索尔维法中，虽然也回收氨，但总会有一些损失，需要不断补充新的氨。而且，索尔维法本身需要单独消耗大量的氨。而侯氏制碱法，通过将生产纯碱和副产氯化铵这两个过程“联合”起来，利用氯化铵与石灰乳反应生成氨，使得氨的消耗量大大降低，甚至在理论上可以接近零消耗（考虑到实际操作中的损耗）。
这意味着，如果化工厂能够相对方便地获得煤焦化副产物中的氨水，或者即便合成氨技术还不那么发达，侯氏制碱法也能通过高效的内部循环，最大程度地减少对外购氨的依赖。它把一个原本相对昂贵的原料，通过工艺创新，变得“自带”且循环使用，这对于当时尚不富裕的中国来说，无疑是解决了大问题。
所以，总而言之，侯德榜先生的联合制碱法所需的氨，最主要、最经济的来源是中国当时发达的煤焦化工业所产生的副产物——氨水。 侯先生的伟大之处，不仅在于改进了制碱的工艺，更在于他深入理解了工业体系的各个环节，巧妙地将“副产品”转化为“主角”，实现了资源的循环利用，为中国的化学工业发展开辟了一条自主、高效的道路。
首先，咱们得明白，联合制碱法，也叫侯氏制碱法，它是在传统的索尔维法（又称氨碱法）基础上进行的创新和改进。索尔维法之所以叫氨碱法，顾名思义，就是它以氨（NH₃）作为关键的催化剂和反应物。在侯氏制碱法中，氨的作用依然是不可或缺的。
那么，这个氨，在当时是如何获取的呢？
1. 煤的焦化副产物：
这是最主要、也是最经济的来源。要知道，上世纪中国有大量依靠煤炭的工业，尤其是炼焦工业。炼焦，就是把煤炭在隔绝空气的条件下加热，得到焦炭、焦油和煤气。在这个过程中，除了主要产品，还会产生大量的副产物，其中就包括氨水。
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具体过程是这样的： 炼焦厂的煤气管道会连接到煤气净化系统。在这个系统中，煤气会经过一系列的洗涤和冷却过程。氨水就是在这个净化过程中被提取出来的。通常会用清水或稀酸来洗涤煤气，氨气溶于水或与酸反应，从而被分离出来。然后，再通过特定的工艺将这些氨水进行浓缩和提纯，就可以得到适合联合制碱法使用的氨。
2. 合成氨技术（相对较少，但作为补充）：
虽然在联合制碱法开始大规模应用的上世纪，中国的合成氨工业尚处于起步阶段，技术和规模都有限，但合成氨也是理论上可以获得的氨的来源。合成氨，简单来说，就是通过哈伯博施法，在高温高压和催化剂的作用下，将氮气（N₂）和氢气（H₂）反应生成氨气（NH₃）。
氮气来源： 空气中含有约78%的氮气，这是取之不尽的。
氢气来源： 氢气的来源就比较多样了，比如煤的气化（用煤和水蒸气反应）、电解水等。
然而，需要强调的是，在联合制碱法大规模推广的年代，合成氨技术在中国的普及程度并不高，而且合成氨的成本相对来说要高一些。因此，从煤焦化副产物中回收氨，是联合制碱法获得氨的主要且经济的途径。 侯先生的聪明之处就在于，他充分利用了当时中国工业体系中现成的、看似“废弃”的副产品，将它们变成了宝贵的生产原料。
联合制碱法的精妙之处体现在氨的循环利用：
侯德榜先生的联合制碱法之所以“联合”和“高效”，一个非常重要的原因就是它对氨实现了非常好的循环利用。在整个制碱过程中，氨虽然参与反应，但最终又被重新回收和再生，大大减少了对外部氨源的依赖。
反应过程简述：
1. 碳酸化： 将食盐（NaCl）溶解在水中，通入氨气（NH₃）和二氧化碳（CO₂）。首先，氨与水结合生成氨水，氨水再与二氧化碳反应生成碳酸氢铵（NH₄HCO₃）。
```
NH₃ + H₂O ⇌ NH₄OH
NH₄OH + CO₂ → NH₄HCO₃
```
2. 析出碳酸氢钠： 碳酸氢铵溶液中加入更多的食盐，由于碳酸氢钠（NaHCO₃）在水中溶解度较低，会以晶体形式析出。
```
NH₄HCO₃ + NaCl → NaHCO₃↓ + NH₄Cl
```
3. 回收氨： 析出的碳酸氢钠晶体被分离出来，得到纯碱（Na₂CO₃）的粗品（通过煅烧NaHCO₃得到）。而剩余的溶液中含有氯化铵（NH₄Cl）。关键一步来了：将这些氯化铵溶液与石灰乳（Ca(OH)₂）混合加热。
```
2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O
```
反应生成的氨气（NH₃）被重新捕集和循环利用，用于下一轮的碳酸化过程。
为什么说侯先生解决了氨的来源问题？
在索尔维法中，虽然也回收氨，但总会有一些损失，需要不断补充新的氨。而且，索尔维法本身需要单独消耗大量的氨。而侯氏制碱法，通过将生产纯碱和副产氯化铵这两个过程“联合”起来，利用氯化铵与石灰乳反应生成氨，使得氨的消耗量大大降低，甚至在理论上可以接近零消耗（考虑到实际操作中的损耗）。
这意味着，如果化工厂能够相对方便地获得煤焦化副产物中的氨水，或者即便合成氨技术还不那么发达，侯氏制碱法也能通过高效的内部循环，最大程度地减少对外购氨的依赖。它把一个原本相对昂贵的原料，通过工艺创新，变得“自带”且循环使用，这对于当时尚不富裕的中国来说，无疑是解决了大问题。
所以，总而言之，侯德榜先生的联合制碱法所需的氨，最主要、最经济的来源是中国当时发达的煤焦化工业所产生的副产物——氨水。 侯先生的伟大之处，不仅在于改进了制碱的工艺，更在于他深入理解了工业体系的各个环节，巧妙地将“副产品”转化为“主角”，实现了资源的循环利用，为中国的化学工业发展开辟了一条自主、高效的道路。
网友意见
我觉得这个问题的背后不是“老师没有讲透彻”而是一些资料通过巧妙的方法，把联合法制碱实际提出的时间提前了，题主很敏锐地发现了其中的破绽。
为什么索尔维制碱法需要循环利用氨而联合法制碱法不需要呢？因为联合法制碱实际投产的时间在合成氨普及之后，不用像19世纪的苏尔维法一样尽量循环使用氨（当然，实际上很难循环起来）。
题主说的“20世纪20年代就发明的联合制碱法”现在确实有很多资料是这么认为的。比如x度百科的词条——侯氏制碱法原理。（在“科普中国”审核过的词条“联合法制碱”里没有这个时间。）
x度百科虽然可信度不高，但说明还是有人以为“20世纪20年代发明的联合制碱法”的。
那为什么说这是篡改了史实呢？下面几段话来自1979年化学通报[1]上对侯德榜博士的介绍。
正常人对上面这几段话的理解是——
- 1926-1929年侯总（这里尊重原文，总=总工程师）成功掌握了苏尔维法
- 1934-1937年侯总建成硫酸铵（当时译为“錏”）化肥厂
- 1937-1941年侯总在改进制碱法的过程中创制了“侯氏碱法”
按照1979年资料的说法，“侯氏碱法”是在硫酸铵化肥厂建成之后创制的，那侯德榜先生的联合制碱法需要的氨自然来自硫酸铵厂的合成氨分厂了。
至于题主说的“当时合成氨还是非常先进的工艺，刚发明没有几年”。不如看看侯总工程师是怎么说的[2]：
一战德国战败。专利被充公（现在的联合国是二战后成立的，上文中的“联合国”不是现在的“联合国”），合成氨技术很快就被各个国家掌握了。
话说回来，为什么x度百科会说“侯氏制碱法1926年提出的”呢？
一些资料偷偷把1926年“侯德榜博士完成的苏尔维法”称作“（旧）侯氏制碱法”，1941年命名的那个称作“（新）侯氏制碱法”或者“新联合制碱法”，按这个说法“侯氏制碱法1926年提出的”也是说的通的，只不过此制碱法非彼制碱法。
至于这么说会不会导致一些朋友和题主一样以为“20世纪20年代就发明的联合制碱法”呢？这就是他们想达到的效果啊。
参考
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