1.人類文明的起點——火的使用
幾百萬年前，人類過著非常簡單的原始生活，靠打獵為生，吃生肉和野果。據考古學家考證，至少在50萬年前，就可以找到人類用火的證據，即在北京周口店北京猿人生活過的地方發現了燒焦的動物骨骼。有了火，原始人告別了吃血喝血的生活。人類吃了熟食後，健康水平提高了，智力發展了，生存能力提高了。後來人們學會了摩擦生火，鉆木取火，這樣火就可以隨身攜帶了。因此，人們不再是火種的看管者，而是成為了能控制火勢的生火者。火是人類用來發明工具和創造財富的武器。利用這壹特性，火可以產生各種化學反應，並由此開始了陶瓷、冶金、釀造等工藝，進入了生產生活的廣闊天地。
2.歷史悠久的制陶工藝
很難證實陶器是何時產生的。關於陶器的起源，眾說紛紜。有人推測，人類生活最原始的容器是由樹枝制成的。為了使其耐火和致密，通常在容器的內部和外部塗上壹層粘土。在使用過程中，這些容器偶爾會著火，裏面的樹枝都被燒光了，但粘土不會著火，不僅保留了下來，還變得比著火前更硬更好。這個偶然事件給了人們很大的啟發。後來，人們幹脆不再用樹枝做骨架，開始有意識地將粘土搗碎，加水混合，揉成非常柔軟的程度，塑造成各種形狀，在陽光下曬幹，最後放在篝火上燃燒，制成原始的陶器。大約1萬年前，中國開始出現燒制陶器的窯爐，成為最早生產陶器的國家。陶器的發明和制造技術是壹項重大突破。制陶過程改變了粘土的性質，使粘土的成分發生了壹系列的化學變化，如二氧化矽、氧化鋁、碳酸鈣(gài)和氧化鎂(měi)，使陶器具有優異的防水和耐用性能。因此，陶器不僅具有新的技術意義，而且具有新的經濟意義。它為人們處理食物增加了烹飪方法，陶瓷紡車、陶瓷刀、陶瓷滾筒等工具也在生產中發揮著重要作用。同時，陶瓷容器可以方便儲存谷物和水。因此，陶器很快成為人類生活和生產的必需品，尤其是對於定居下來從事農業生產的人們來說。
3.冶金化學的興起
在新石器時代晚期，人們開始用金屬代替石器制造工具。用的最多的是銅。然而，這種自然資源畢竟是有限的，所以從礦石中冶煉金屬的冶金學應運而生。銅礦首先被冶煉。約公元前3800年，伊朗開始將銅礦石(孔雀石)與木炭混合，加熱後獲得金屬銅。純銅比較軟，用它做的工具和武器質量不夠好。在此基礎上，經過改進，出現了青銅器。到公元前3000 ~ 2500年，除了冶煉銅，還冶煉了錫(xρ)和鉛(qiān)兩種金屬。在純銅中加入錫，可以使銅的熔點降低到800℃左右，因此更容易鑄造。銅和錫的合金叫青銅(有時含鉛)，硬度高，適合制造生產工具。青銅制成的武器堅硬鋒利，青銅制成的生產工具遠勝於紫銅。也有青銅鑄造的銅幣。中國在鑄造青銅器方面取得了很大成就，如殷早期的“司母戊”鼎。它是壹種禮器，也是世界上出土的最大的青銅器。再比如戰國時期的編鐘，堪稱古代音樂中的壹大創造。所以青銅器的出現促進了當時農業、兵器、金融、藝術的發展，把社會文明向前推進了壹步。中國、埃及和印度是世界上最早煉鐵和使用鐵的國家。春秋晚期(公元前6世紀)，中國制造生鐵用於鑄造。最早的時候是用木炭煉鐵，木炭不完全燃燒產生的壹氧化碳將鐵礦石中的氧化鐵還原成金屬鐵。鐵被廣泛用於制作犁頭、鐵器■(壹種除草工具)、鐵鍬等農具、鐵鼎等器皿，當然也用於制作武器。直到公元前8世紀到公元前7世紀，歐洲等國才相繼進入鐵器時代。因為鐵比青銅硬，煉鐵的原料也遠比銅豐富，所以在大多數地方，鐵已經取代了青銅。
4.中國的偉大貢獻——火藥和造紙術。
黑火藥是中國古代四大發明之壹。為什麽叫“黑粉”？這也要從它使用的原材料說起。火藥的三種原料是硫磺、芒硝(xiāo)和木炭。木炭是黑色的，所以火藥也是黑色的，稱為黑火藥。火藥的性質是容易著火，所以可以聯想到火，但是如何理解“藥”這個詞呢？原來硫磺和硝石在古代都是治病的藥。所以黑粉可以理解為會著火的黑藥。火藥的發明與中國西漢時期的煉丹術有關。煉丹的目的是尋求長生不老之藥。煉丹的原料中，有硫磺和硝石。煉丹的方法是將硫磺和硝石放入煉丹爐中，用火長時間提煉。在多次煉丹的過程中，出現了壹次又壹次的火災和爆炸。經過多次實驗，終於找到了制造火藥的方法。黑粉發明後脫離煉金術，壹直用於軍事。古代人打仗，近距離用刀槍，遠距離用弓箭。有了黑火藥，從宋代開始，出現了各種新式武器，比如用弓發射的火藥包。火藥包有兩種:火球和火蒺藜。火是用來點燃火藥線，把火藥包扔出去，通過燃燒爆炸的方式殺死對方。公元8世紀左右，中國的煉丹術傳到了阿拉伯，火藥的制備方法也傳了過去，後來又傳到了歐洲。就這樣，中國的火藥成為了現代炸藥的“始祖”。這是中國的偉大發明之壹。紙是人類保存知識、傳播文化的工具，是中華民族對人類文明的壹大貢獻。在使用植物纖維制成的紙之前，中國古代傳播文字的主要方法有:在甲骨文(龜甲、牛骨)上刻字，即所謂的甲骨文；甲骨數量有限，後來都刻在竹簡或木簡上。但是孔子的《論語》所用的竹簡數量可想而知。此外，絲綢(bó)織成的絲也可用於書寫，但很難大量生產絲綢。最後，由植物纖維制成的紙應運而生，並壹直流傳至今。1957年5月，中國考古學家在陜西省安縣巴(bà)橋古墓中發現了壹些米黃色的古代紙張。經鑒定，此紙主要由麻纖維制成，其年代不會晚於漢武帝(公元前65438年+公元前056 ~ 87年)。它是世界上最早的植物纖維紙。提到紙的發明，人們會想到蔡倫。他是漢武帝時期的常侍。看到當時寫字用的竹簡太重，他總結了前人造紙的經驗，帶領工匠用樹皮、麻頭、破布、破漁網等為原料，先切成塊或切掉，在水中長時間浸泡，然後搗成漿，再鋪在席子上曬幹，制成紙。它輕薄，適合書寫，非常受歡迎。造紙是壹個極其復雜的化學過程，是廣大勞動人民智慧的產物。其實蔡倫之前就有紙了，所以蔡倫只能算是造紙技術的改進者。
5.煉金術和煉金術
當封建社會發展到壹定階段，生產力大大提高，統治階級對物質享受的要求越來越高，於是帝王貴族自然有兩種奢望:壹是希望掌握更多的財富供自己享用；第二，當他們擁有巨大的財富時，他們總是希望永遠享用它。所以，有長生不老的欲望。比如秦始皇統壹中國後，迫不及待地尋求長生不老藥。不僅徐福等人出海尋找，他還召集了壹大群方士(煉丹師)日夜為他煉制朱砂——丹藥。煉金術士想把壹些石頭變成金子(也就是人工制造金銀)。他們認為銅、鉛、錫、鐵等賤金屬可以通過某種方式轉化為金銀等貴金屬。例如，希臘煉金術士將銅、鉛、錫和鐵熔化成合金，然後浸泡在多硫化鈣溶液中。結果在合金表面形成了壹層硫化錫，顏色酷似黃金(現在把金黃色的硫化錫叫做金粉，可以作為古建築的金塗層)。這壹點，煉金術士主觀上認為“黃金”經過了提煉。其實這種只從表面顏色而不從本質來判斷物質變化的方法是自欺欺人。他們始終沒有達到“點石成金”的目的。雖然虔誠的方士和煉金術士的目的沒有達到，但他們的努力也沒有完全白費。他們在壹個被毒氣和煙霧籠罩的簡陋的“化學實驗室”裏待了很多年，應該說是第壹批致力於探索化學科學奧秘的“化學家”。他們為化學學科的建立積累了豐富的經驗和失敗的教訓，甚至總結出了化學反應的壹些規律。如我國煉丹家葛洪從煉丹實踐中提出:“將朱砂(硫化汞)燒成水銀，堆積後(硫磺和水銀放在壹起)，也化為朱砂。”這是對化學變化規律的總結，即“物質可以通過人為的方法相互轉化。”壹個煉丹師和壹個煉丹師在夜以繼日地做這些原始的化學實驗，他們肯定需要大量的實驗儀器，於是他們發明了蒸餾器、熔化爐、加熱鍋、燒杯和過濾裝置。他們還根據當時的需要生產了許多化學物質、有用的合金或治療疾病的藥物，其中許多是今天常用的酸、堿和鹽。為了記錄實驗的方法和過程，他們還創造了許多專業術語，寫了許多作品。正是這些理論、化學實驗方法、化學儀器、煉金術和煉金術著作開創了化學這門科學。從這些史實可以看出，方士和煉金術士對化學的興起和發展做出了巨大的貢獻。後人切不可因為他們“追求長生不老，點石成金”而嘲諷他們，而應尊重他們是發展化學科學的先驅。因此，在英語中，化學家和煉金術士這兩個術語非常相似，它們的真正含義是“化學來源於煉金術”。
二、現代化學理論的創立——探索物質結構
世界是由物質構成的，但是物質是由什麽構成的呢？Xi·伯昌(約公元前1140年)是第壹個試圖回答這個問題的人。他認為:“易有太極，易有兩儀，兩儀生四象，四象生八卦。”用陰陽八卦解釋物質的構成。大約公元前1400年，西方自然哲學提出了物質結構的思想。希臘的泰勒斯認為水是萬物之母；黑拉克裏斯認為壹切都是火做的；亞裏士多德在《發生與毀滅》壹書中論證物質結構時，把四種“原始性”作為最原始的本性。它們又熱又冷，又幹又濕。當它們兩兩結合時，就形成了火、氣、水、土四種“元素”，進而形成了各種物質。上述論點都沒有觸及物質結構的本質。在化學發展史上，第壹次給出元素明確定義的是英國的波義耳。他指出:“元素是物質的基礎，它可以和其他元素結合形成化合物。但是，如果元素從化合物中分離出來，就不能再分解成比它更簡單的東西了。”波義耳還主張，化學不應被視為制造金屬和藥物的經驗技能，而應被視為壹門科學。因此，波義耳被認為是將化學確立為壹門科學的人。人類對物質結構的認識是無窮無盡的，物質是由元素構成的。那麽，元素是由什麽組成的呢？1803年，英國化學家道爾頓創立的原子理論進壹步解決了這個問題。原子論主要有三個內容:1。所有的元素都是由不能被分割和破壞的粒子組成的，這些粒子叫做原子；2.同壹元素的原子具有相同的性質和質量，但不同元素的原子具有不同的性質和質量；3.壹定數量的兩種不同的元素結合形成壹種化合物。原子理論成功地解釋了許多化學現象。接著意大利化學家阿伏伽德羅在1811提出了分子學說，進壹步補充和發展了道爾頓的原子論。他認為，很多物質往往不是以原子的形式存在，而是以分子的形式存在。比如氧是由兩個氧原子組成的氧分子，而化合物其實是分子。此後，化學從宏觀轉向微觀，使化學研究建立在原子和分子水平上。
第三，現代化學的興起
19年底，物理學出現三大發現，分別是X射線、放射性和電子。這些新發現猛烈地沖擊了道爾頓關於原子不可分割的思想，從而打開了原子和原子核內部結構的大門，揭示了微觀世界更深層次的奧秘。在化學中引入熱力學等物理理論後，我們可以利用化學平衡和反應速度的概念來判斷化學反應中物質轉化的方向和條件，從而建立物理化學，從理論上把化學提高到壹個新的水平。基於量子力學的建立，化學鍵(分子中原子間的結合力)理論使人們進壹步認識了分子結構與性質的關系，極大地促進了化學與材料科學的聯系，為材料科學的發展提供了理論基礎。化學與社會的關系也日益密切。化學家用化學的觀點去觀察和思考社會問題，用化學知識去分析和解決社會問題，如能源危機、食品問題、環境汙染等等。化學與其他學科的交叉和滲透產生了許多邊緣學科，如生物化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等。，使生物、電子、航空航天、激光、地質、海洋等科技迅速發展。化學也為人類的衣食住行提供了無數的物質保障，為改善人民生活、提高人類健康水平做出了應有的貢獻。隨著現代化學的興起，化學從無機化學和有機化學發展成為壹門多學科的科學，建立了以無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和高分子化學為子學科的化學學科。化學家，壹個“分子建築師”，將用善變的雙手為全人類創造今天的大廈和明天的世界。
6.安全炸藥造福人類-諾貝爾發明安全炸藥。
“嘣..”壹聲巨響，山崩地裂，土石橫飛。這是我們經常能從屏幕和熒屏上看到的場景。如今，強力炸藥是采礦、築路等大型工程建設中不可或缺的先鋒；但當初，人類是如何找到並馴服這位力量無窮、脾氣暴躁的“朋友”的呢？說來話長。眾所周知，黑火箭是中國古代四大發明之壹。約13 ~ 14世紀，通過中亞的阿拉伯國家傳到歐洲國家。歐洲人學會了使用火藥並加以推廣，不僅創造了用火藥發射的槍炮，還用火藥發展生產。17世紀，隨著工業革命的深入，許多國家迫切要求發展礦業，加快采礦速度，需要威力更大的炸藥。而傳統黑火藥燃燒不充分，爆炸威力不強，急需尋找壹種威力強大的新型炸藥。1847年，意大利人Sobolero發明了壹種叫硝化甘油的烈性炸藥，威力比黑火藥大得多。但是非常容易爆炸，制造、儲存、運輸都非常危險。人無法控制，所以很難應用到實踐中。為了馴服這匹兇猛的“野馬”，很多人煞費苦心，卻沒有成功；但最終投降並駕馭了這匹“野馬”，生產出高效安全炸藥的，是瑞典勇士阿爾弗雷德·諾貝爾。
諾貝爾的父親是壹名機械師，沒有受過高等教育，但他非常喜歡化學實驗，壹有時間就開發炸藥。在父親的影響下，小諾貝爾也熱衷於改進炸藥的研究。但是他父母不贊成，因為做炸藥太危險了。他爸爸想讓他老老實實當個機械師。但諾貝爾堅信，改進炸藥會為人類創造巨大的財富。父母被執著追求的堅強意誌所感動，不得不默許。從此，父子倆站在同壹條戰壕裏，並肩奮鬥，攻克科學難關。1862年初，諾貝爾開始研究用硝化甘油制造可控烈性炸藥。他想:硝化甘油是液體，很難控制。如果和固體黑粉混在壹起，不是便於存放和控制嗎？他在黑火藥中加入10%的硝化甘油，混合炸藥的爆炸威力大大增強。然而，他很快發現炸藥不能儲存很長時間。幾個小時後，硝化甘油被火藥的孔隙完全吸收，燃燒速度變慢，爆炸威力大大減弱，沒有實用價值。
為了研制壹種可控的高效炸藥，諾貝爾夜以繼日地進行大膽實驗和細致觀察。過去人們通過點燃導火索引爆黑火藥，但這種方法無法引爆硝化甘油。硝化甘油按人的要求是不容易爆炸的，但它自己很容易爆炸。多麽桀驁不馴的家夥！
1862年初夏，諾貝爾設計了壹個引爆硝化甘油的重要突擊試驗:將裝在小玻璃管中的硝化甘油放入壹個裝有黑火藥的金屬管中，在上面裝上導火索，將金屬噴嘴塞緊；點燃導火索，把金屬管扔進深溝裏。突然“砰”的壹聲，劇烈的爆炸聲，顯示裏面的硝化甘油已經完全爆炸了。諾貝爾意識到，少量黑火藥在密封容器中爆炸，可以使分離出來的硝化甘油完全爆炸。
第二年秋天，諾貝爾在斯德哥爾摩的海倫波建立了他的第壹個實驗室，專門研究和制造硝化甘油。起初，他使用黑火藥作為起爆劑，但效果不是很理想。後來他用雷酸汞做導爆管(現在叫雷管)，成功引爆了硝化甘油。在1864中，他獲得了這項發明的專利。他終於發明了壹種實用的硝化甘油炸藥。
最初成功的喜悅還沒有過去，隨之而來的是沈重的打擊。1864年9月3日，為了進壹步提高雷管的性能，制造出更高效的炸藥，他們進行了新的試驗。只聽壹聲巨響，實驗室被送上了天，地面被炸出了壹個大坑。當人們從廢墟中趕來營救諾貝爾時，血淋淋的諾貝爾不停地說:“實驗成功了，我的實驗成功了！”“是的，新炸藥的威力是巨大的，但損失也是慘重的:他的實驗室被徹底摧毀，諾貝爾的弟弟艾米被炸死，他的父親重傷致殘，他的哥哥和他自己也受了傷。事故發生後，鄰居們非常驚恐，當局禁止他們在該市生產或試驗炸藥。結果諾貝爾只能把設備搬到3公裏外馬拉湖的貢多拉上。但這絲毫沒有動搖諾貝爾制造新炸藥的決心。幾經周折，終於獲得政府批準，於1865年3月在溫特威根建成了世界上第壹家硝化甘油工廠。
諾貝爾公司生產的炸藥在采礦業很受歡迎。除了瑞典，在英國、法國、德國和美國也獲得了專利。但新型炸藥的性能仍不夠穩定，運輸中經常發生事故:美國壹列火車因途中顛簸而爆炸，變成壹堆廢鐵；海船“歐羅巴”號在大西洋遭遇強風，船體傾斜，導致硝化甘油爆炸，船只沈沒。壹系列事故引起了人們對硝化甘油的懷疑，壹些國家甚至下令禁運。面對這種艱難的局面，很多人勸諾貝爾不要再從事危險的爆炸實驗，但諾貝爾發誓不達目的誓不罷休。他所考慮的是使硝化甘油炸藥非常安全，而又不削弱其爆炸力。
諾貝爾連續做了壹系列實驗，希望用壹些多孔的物質，如木炭粉、木屑、水泥等吸附硝化甘油，以降低爆炸的危險，但結果並不理想。有壹次運輸車上的硝化甘油罐不小心破了，硝化甘油流了出來，和旁邊作為防震填充物的矽藻土混在壹起，但是沒有出事。這給了諾貝爾很大的啟發。經過反復實驗，他終於制成了壹份矽藻土吸收三份硝化甘油的固體炸藥。這種炸藥運輸和使用都非常安全，是諾貝爾安全炸藥。為了打消人們對安全炸藥的疑慮，1867年7月4日，諾貝爾做了壹個公開的對比實驗。他把壹箱安全炸藥放在壹堆點燃的柴火上，炸藥沒有爆炸；然後從20米高的懸崖上扔下壹箱安全炸藥，結果還是沒有爆炸；最後在山洞和鐵桶裏裝滿安全炸藥，用雷管引爆，全部爆炸成功！“野馬”終於套上籠頭，炸藥不再令人望而生畏。
諾貝爾再接再厲，繼續改進他的炸藥。他把壹份火棉膠(含氮量低的硝化纖維素)溶解在九份硝化甘油中，得到了壹種爆炸力更強的凝膠——炸膠，1887。他在硝化甘油和火棉膠炸膠中加入少量樟腦，發明了爆炸力強、煙霧少的無煙火藥。直到今天，軍事生產中常用的火藥仍屬於這壹類型。在隆隆的爆炸聲中，諾貝爾的事業飛速發展。他的工廠遍布歐美，新型炸藥銷量猛增。他的發明極大地促進了道路和鐵器的建設，有助於隧道的挖掘和礦藏的開采；但他的炸藥也加深了戰爭的災難和痛苦，讓他很難過。為了造福人類，10月29日，1895，165438+他在巴黎寫下了壹份著名的遺囑，以他壹生積累的巨額財富的壹部分作為基金，成立壹個科研機構，設物理、化學、生理(或醫學)、文學、和平五個獎項，以此來鼓勵對人類做出最大貢獻的人。
7.開創制堿工業新時代——侯發明聯合制堿法。
在化學工業中，純堿是壹種重要的化工原料，化學名也叫“碳酸鈉”，是壹種白色粉末。不要小看它，它有很大的用處！制造肥皂、玻璃和紙時用它；紡紗織布的時候用；在煉鐵煉鋼過程中也是不可或缺的。還可以用它做很多化工產品！它誕生於化工廠，用聯堿生產法生產。這種方法是由中國化學工業的先驅侯首創的，所以也被稱為“侯氏純堿法”。那麽侯是在什麽情況下研究制堿法的，他又是如何建立侯氏制堿法的呢？事情還得從17世紀說起。當時人們知道在生產玻璃、紙張和肥皂時使用純堿，但當時堿是從草木灰和鹽湖水中提取的，人們不知道它可以從工廠中生產出來。後來，壹位法國博士盧布蘭花了四年時間，在1791創造了制造純堿的方法。從此，工廠裏可以連續不斷地生產純堿，滿足了當時工業生產的需要。可惜這種方法並不完美，還存在很多缺點，比如生產過程中溫度高，工人勞動強度大，用煤多，產品質量低，所以很多人想改進。1862年，比利時化學家蘇爾維提出了壹種以鹽、石灰石和氨為主要原料制堿的方法，稱為“氨堿法”或“蘇爾維堿法”。由於產量高，質量好，成本低，可連續生產，這種方法很快取代了盧布蘭的方法。但是這個方法是廠家嚴格控制的，根本不允許泄露出去，不允許被別人知道。20世紀初，中國當時工業生產也需要純堿，但自己不能生產，必須依靠進口。第壹次世界大戰期間，純堿產量大減，交通受阻。英國壹家純堿制造公司借機提高純堿價格，甚至拒絕向中國供貨，導致中國純堿廠關閉、倒閉。當時，中國留美學生侯刻苦學習飛行，成績優異。曾在美國學習化學工程8年，獲得博士學位1921。當他聽說外國汽車資本家如此卡在中國人的脖子上，他的肺都要炸了。他發誓學成回國，用所學報效祖國，振興中國民族工業。1921年10後回到了中國。他是任永立堿業公司的總工程師，他的任務是創建中國第壹個堿廠。當時如果要生產堿，只能用蘇爾維的制堿法生產。
原理很簡單，但是做起來很難。由於技術封鎖，侯只能靠自己不斷的研究、實驗和探索。經過長時間的努力，終於設計好了流程，安裝好了設備，然後開始試運行。誰知道，壹開始就遇到了困難。有壹天，試運行剛結束，高高的蒸氨塔突然搖晃得厲害，發出很大的響聲。大家都嚇得夠嗆，侯立即叫停下來。經檢查，所有管道都被白色沈澱物堵塞。我們做什麽呢壹開始他用大鐵鉆捅，累得滿頭大汗，但無濟於事。後來他想出了壹個辦法，加幹堿，讓沈澱物慢慢往下掉，終於轉危為安。類似這樣的故障還有很多，他每次都壹壹排除。經過幾年的努力，中國第壹座純堿廠於8月3日正式投產，1924。那天工人們早早來到車間，想見證中國第壹批純堿的誕生。幾個小時後，不知道誰喊了壹聲“出來！””大家的目光壹起望向了堿口。啊？怎麽出來的是紅白堿？按理說應該是白色的！大家的心都涼了。這時侯仔細檢查了設備，原來汽水出來帶銹，使產品變紅。原因找到了，大家都松了壹口氣。後來他們改進了設備，終於做出了純白色的產品。望著白花花的純堿，侯笑了。他笑得那麽舒服，幾年的辛苦沒有白費。他終於探索出了蘇爾維制堿工藝的奧秘，實現了報效祖國的誓言。
1937年，日本帝國主義發動了侵華戰爭。他們看中了南京的硫銨廠，想收購侯，但被侯斷然拒絕。為了不損壞工廠，他決定把工廠搬到四川，並新建壹個李詠川西化工廠。制堿的主要原料是壹個菜盆，就是氯化鈉，而四川的鹽是井鹽，需要用竹筒從深井裏吊出來。因為濃度稀，要濃縮才能成為原料，所以鹽的成本高。另外，蘇爾維堿法的致命缺點是鹽的利用率不高，也就是說白白浪費了30%的鹽，所以成本較高，於是侯決定不采用蘇爾維堿法，並找到了新的出路。他首先分析了蘇爾維制堿法的缺點，發現主要原因是有壹半原料沒有用，只用了鹽中的鈉和石灰中的碳酸鹽，兩者結合生產出純堿。食鹽中的另壹半氯與石灰中的鈣結合形成氯化鈣，不被使用。那麽如何才能把另壹半食材變廢為寶呢？他想了又想，設計了許多方案，但都被推翻了。後來他終於想到了蘇爾維的制堿法和合成氨法是否可以合二為壹，即制堿用的氨和二氧化碳由合成氨廠直接提供，濾液中的氯化銨加入鹽水沈澱。這種氯化銨既可做化工原料，又可做化肥，可大大提高鹽的利用率，節省很多設備，如石灰窯、灰桶、蒸氨塔等。有了這個想法，成功就要靠實踐。於是他成功帶領技術人員，開始了實驗。l次，2次，10次，100次...進行了500多次實驗，分析了2000多個樣本，實驗成功，想法變成了現實。
這種制堿新方法被命名為“聯合制堿法”，將鹽的利用率壹下子從70%提高到96%。此外，氯化鈣這種汙染環境的廢棄物成為農作物有用的化肥——氯化銨，還可以減少1/3設備，所以其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時代。