科学界最牛合影的策划者

如果问科学界最负盛名的合影是哪一张，估计很多人都会想到1927 年第五届索尔维会议参加者的合影，因为照片里有居里夫人、普朗克、爱因斯坦、泡利、玻尔、海森堡、薛定谔、狄拉克等17 位诺贝尔物理学奖、化学奖获得者，有的人居然还得到过两次。

那么，到底什么是索尔维会议？是谁组织了这次会议？让我们一起来了解这位了不起的化学家、企业家——欧内斯特·索尔维。

索尔维是谁

欧内斯特·索尔维是比利时的化学家、业余学者、企业家、政治家和慈善家。1838 年，索尔维出生于距比利时首都布鲁塞尔约30 千米的一个小村庄，他的家境还不错，父亲拥有一个石矿，开了一家油盐商店，后来又创办了一座小小的盐场。

受父亲的影响，索尔维从小就对化学特别感兴趣。但是，在16 岁时，索尔维因胸膜炎不得不退学，之后就没受过什么正式的学校教育。后来，他在一家玻璃厂中做学徒，在那里完成了人生中的第一次化学试验。21 岁时，他进入叔叔的工厂工作。工作期间，他依然保持着对化学的热爱，23 岁时就获得了他的第一个专利。

1863 年，索尔维与弟弟阿尔贝一起创办了他们的第一家工厂，用以他名字命名的索尔维制碱法来生产纯碱。时至今日，这个过程依然是制纯碱的最重要的化学工艺。索尔维后来写道：“我父亲买来石盐，将它溶在水中，然后通过蒸发获得食盐。这是一个非常出名的、简单的过程。因此，我从小就已经结识了苏打。”

索尔维虽然非常富有，却依然关心社会问题。他希望能够“将部分财富偿还给人类”，所以创办了多所教育机构，还支持了许多福利设施。1897年，索尔维资助了2.5万比利时法郎给比利时的第一次极地探险活动。第一次世界大战中，他与比利时一些工业家和银行家创办了“国家救济委员会”，捐赠了许多钱来买粮食、衣服和煤救济贫民。

索尔维会议是什么

在索尔维所做的众多工作中，有一件事特别为人津津乐道，那就是他在布鲁塞尔召集了当时世界上最著名的物理学家和化学家开会。

1911年10月，索尔维邀请了包括居里夫人在内的许多科学家，在布鲁塞尔举行了国际性的索尔维会议，探讨物理学和化学发展中尚待解决的重大问题。会议规定以后每3年召开一次，并分为索尔维物理学会议和索尔维化学会议。索尔维是一个很像诺贝尔的人，本身既是科学家，又是家底雄厚的实业家，万贯家财都捐给了科学事业。诺贝尔设立了以自己名字命名的科学奖，索尔维则提供了召开当时世界最高水平学术会议的经费。

第一届索尔维会议于1911年在布鲁塞尔召开，后来虽然一度被第一次世界大战所打断，但从1921年开始又重新恢复，定期3年举行一届。到了1927年，这已经是第五届索尔维会议了，也是最著名的一次索尔维会议。

这次的索尔维会议，因为发轫于这次会议的爱因斯坦与玻尔的大辩论，被冠以“最著名”的称号。这次会议上有三大阵营。以玻尔为中心的哥本哈根学派，年轻、激情是他们的标签，因而被称为“反叛的一群”，主要成员还有玻恩、海森堡、泡利等。尽管哥本哈根学派提出的量子力学有无穷的魅力，但是爱因斯坦、薛定谔、德布罗意等人还是对此提出了质疑，这些质疑同样促进了量子力学的发展。而第三派是只关心实验结果的实验派，包括布拉格和康普顿。索尔维会议如一个历史舞台，见证着量子力学的发展。

索尔维制碱法又是啥

纯碱是碳酸钠（Na2CO3）的俗称，它还有一个更常用的俗称叫“苏打”，是一种非常基础的化工原料。化工行业中最基础的原材料有“三酸两碱”之称，指的就是硫酸、盐酸、硝酸和烧碱、纯碱。人们在古代就发现，某些海藻晾晒后烧出的灰烬中含有碱类，用热水浸取、滤清，可以得到褐色碱液用于洗涤。所以，纯碱还有一个别名——“碱灰”。

除了天然开采获得纯碱，就要靠化学合成了。在索尔维制碱法诞生之前，已经有比较成熟的路布兰法了。但是，此法的生产流程较长，产品不够纯（含碳酸钠85％ ～92％），其基本原料硫酸钠在当时是用硫酸和食盐反应制得，因而生产成本较高。于是，许多人试图改进路布兰法，想用食盐代替硫酸钠当原料。

从1811 年开始，有不少人研究过用食盐和碳酸氢铵制苏打，而且确曾试制出少量的产品，建立了几个初期的氨碱法工厂。但是，由于在工艺技术和设备结构方面还不成熟，这些工厂均先后倒闭。索尔维在前人研究的基础上继续改进，特别是在设备方面下了很大的功夫，终于成功地用氨、二氧化碳和食盐合成出了纯碱。当时，索尔维只是一位23 岁的青年技术人员。从此以后，路布兰法就失去了它原来的地位，到了19 世纪末，路布兰法就基本上不用于生产中了。

在索尔维法中，首先是用氨与二氧化碳、水反应生成碳酸氢铵，接着用后者与食盐反应产生微溶于水的碳酸氢钠。这样得到的碳酸氢钠晶体是粗品，其中含有许多杂质，如碳酸氢铵、氯化铵、氯化钠，加热焙烧后，产品基本上全是碳酸钠，其中只含少量的氯化钠了。主要化学反应方程式如下：

焙烧过程中放出的氨和二氧化碳气体，都可以回收再用。

索尔维法从理论上说似乎很简单，实际大规模生产过程中会有许多氨和二氧化碳气体跑掉。于是，索尔维通过设计一个连续工艺解决了这一气体丢失问题（路布兰法是非连续工艺）。他设计了一个塔，让二氧化碳在塔中从下往上流，与从上而下的用氯气饱和的食盐水接触，此时即产生碳酸氢钠沉淀；在将原料引入另一个反应塔内后，将前一个塔中生成的碳酸氢钠取出来。

索尔维的早期经历对他后来研究出索尔维法是有裨益的。索尔维回忆道：“我想制造当时很昂贵的碳酸铵，但是没有成功。我想起我小时候的盐。有一天，我想到，假如我将两者混合到一起的话，我可能得到一个成果。我在试管里将它们溶在水中，摇晃，结果我获得了一个成果，它就是苏打。”

索尔维制碱法具有原料消耗少、生产连续、产量大、质量高、废物处理容易等优点，因而在世界各地广泛应用。但是，索尔维法存在一个严重缺点，即食盐利用率较低：只有73％ ～75％的食盐转化为碳酸氢钠，加上盐水滴漏及精制盐时的损耗，食盐的总利用率只有大约70％。这一缺点是由我国制碱专家侯德榜弥补的，那又是另外一个值得书写的故事了。

（责任编辑：白玉磊）