化学工业发展简史
尽管化学品在历史上一直被制造和使用,但重化学工业(大量生产用于各种用途的化学品)的诞生与工业革命的开始相吻合。
通过工业过程大量生产的第一批化学品之一是硫酸。1736年,药剂师约书亚沃德开发了一种生产工艺,包括加热硝石并允许硫氧化并与水结合。这是第一次大规模实际生产硫酸。约翰罗巴克和塞缪尔加贝特(SamuelGarbett)于1749年率先在普雷斯顿潘斯建立了一家大型工厂,该工厂使用铅冷凝室来制造硫酸。
在18世纪初,布料被漂白,用陈旧的尿液或酸牛奶处理,并长时间暴露在阳光下,这造成了严重的生产瓶颈。到本世纪中叶,硫酸开始被用作更有效的剂和石灰,但查尔斯坦南特发现漂白粉刺激了第一个伟大的化学工业企业的创建。他的粉末是通过氯气与干燥的熟石灰反应制成的,并被证明是一种廉价而成功的产品。他在格拉斯哥北部的圣罗洛克斯开设了一家工厂,产量从1799年的52吨增加到五年后的近10,000吨。
比利时化学家索尔维
纯碱自古以来就被用于生产玻璃、纺织品、肥皂和纸张,钾肥的来源传统上是西欧的木灰。到18世纪,由于森林砍伐,这种来源变得不经济,法国科学院为从海盐(氯化钠)生产碱的方法提供了2400里弗的奖金。Leblanc工艺于1791年由NicolasLeblanc获得专利,随后他在圣但尼建造了Leblanc工厂。由于法国大革命,他被剥夺了奖金。
然而,勒布朗进程真正在英国起飞。威廉洛什于1816年在泰恩河上的洛什、威尔逊和贝尔工厂建造了英国第一家苏打水厂,但由于对盐生产征收高关税,直到1824年,它的规模一直很小。当这些关税被废除时,英国汽水行业能够迅速扩张。詹姆斯马斯普拉特在利物浦的化学工厂和查尔斯坦南特(CharlesTennant)在格拉斯哥附近的综合大楼成为世界上最大的化学生产中心。到1870年代,英国每年200,000吨的苏打水产量超过了世界上所有其他国家的总和。
随着工业革命的成熟,这些大型工厂开始生产更多种类的化学品。最初,大量的碱性废物从苏打水的生产中排放到环境中,引发了1863年通过的第一批环境立法之一。这规定对工厂进行严密检查,并对超过污染限值的工厂处以高额罚款。很快就设计了从碱中制造有用副产品的方法。
索尔维工艺由比利时工业化学家欧内斯特索尔维于1861年开发。1864年,索尔维和他的兄弟阿尔弗雷德在比利时沙勒罗瓦镇建造了一家工厂,并于1874年在法国南锡扩建了一家更大的工厂。事实证明,新工艺比Leblanc方法更经济,污染更少,并且其使用范围很广。同年,路德维希蒙德(LudwigMond)访问了索尔维,以获得使用其工艺的权利,他和约翰布鲁纳(JohnBrunner)成立了Brunner,MondCo。公司,并在英国温宁顿建立了索尔维工厂。蒙德在索尔维流程取得商业成功方面发挥了重要作用;他在1873年至1880年间进行了几次改进,去除了通过使用该过程可以减缓或停止碳酸钠大规模生产的副产品。
1866年,德国巴斯夫公司的工厂
19世纪后期,生产量和化学品种类都出现了爆炸式增长。大型化学工业在德国和后来的美国也形成了。农业人工肥料的生产是由约翰劳斯爵士在他专门建造的洛桑研究设施中开创的。在1840年代,他在伦敦附近建立了大型工厂,用于制造石灰的过磷酸钙。橡胶硫化工艺在1840年代由美国的查尔斯固特异和英国的托马斯汉考克申请了专利。第一种合成染料是由威廉亨利珀金在伦敦发现的。他将苯胺部分转化为粗混合物,当用酒精提取时,会产生一种具有强烈紫色的物质。他还开发了第一种合成香水。然而,德国工业迅速开始主导合成染料领域。巴斯夫、拜耳和赫斯特三大公司生产了数百种不同的染料,到1913年,德国工业生产了全球近90的染料供应,并将约80的产品销往国外。
石化行业可以追溯到苏格兰的JamesYoung和加拿大的AbrahamPineoGesner的石油厂。第一种塑料是由英国冶金学家亚历山大帕克斯发明的。1856年,他为帕克辛(Parkesine)申请了专利,这是一种基于硝化纤维素的赛璐珞,经过各种溶剂处理。〔7〕这种材料在1862年伦敦国际展览会上展出,预测了塑料的许多现代美学和实用用途。1885年,威廉利弗和他的兄弟詹姆斯在兰开夏郡开始了植物油肥皂的工业生产,基于威廉霍夫沃森发明的现代化学工艺,该工艺使用甘油和植物油。
到1920年代,化学公司合并为大型企业集团;德国的IGFarben,法国的RhnePoulenc和英国的帝国化学工业。杜邦在20世纪初成为美国一家大型化工公司。
目前,化工生产是一个高科技产业,其竞争力更多地基于研发投资能力,而不是劳动力成本。