书城科普人类发明之谜
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第49章 洁白无暇——漂白剂

无论哪一种纺织材料,在印染前,漂白都是不可缺少的。否则,原先留在纱或布上的有色物质就会妨碍染色。即便是白布,也必须漂白才能洁白无暇,然后供应市场。

那么,你知道漂白是怎么一回事吗?最先掌握漂白技术的是荷兰人,他们很早就发现,用草木灰汁浸渍麻布,具有增白效果。后来又发现,用牛奶和肥皂共同洗衣服,增白效果更好。由于荷兰人严格保守这些漂白技术,垄断了世界漂白工业,从而使纺织工业十分发达的英国,也不得不将其产品运送到荷兰进行漂白加工。英国人不甘心让荷兰人巧挣他们的钱,但他们毫无办法。18世纪初,荷兰国内出现了排斥新教徒的运动,才使英国借机接收了许多流亡者,而当中很多都是专门从事漂白工作的工匠。漂白技术从此传到其它国家。

由于纺织工业发展迅速,原始的漂白技术不能满足需要,许多化学家都投身于漂白粉的研究。1754年,英国农艺化学家霍姆发明了用稀硫酸漂白的技术,然而,由于硫酸味道难闻,给工人健康带来损害,难以推广。

1785年秋天,法国著名化学家贝托雷的办公桌上放着两份由巴黎工业监督官转来的报告。一份报告是纺织同业公会写来的,说眼下工厂生产的坯布堆积如山,无法再开工,请求减少生产,另一份报告是商会写来的,说目前布匹市场销路大增,请求加紧生产,以满足市场需求。

这究竟是怎么一回事呢?贝托雷决定亲自到各纺织工厂和市场去调查一番。

原来,矛盾的症结在于漂白工序跟不上。因为,坯布染色前必须先漂白,才能将颜色染印上去,而当时的漂白工艺,还是古老的那一套方法:先将坯布浸在热木灰水里,然后用清水漂洗,再放到肥皂水里浸泡,再漂洗……最后晒干。这个方法遇到阴天必须停工,即使天好也要硕大无比的场地晾晒坯布,实在太慢,所以尽管市场急需花色布,坯布还是堆积如山。

怎样加快漂白速度,就成了当时纺织业必须解决的头等难题。面对难题,贝托雷开始寻找漂白剂。他找来不少酸、碱物质,通过试验证明都不理想。正当贝托雷无计可施的时候,一天他偶然在图书馆看到了瑞典化学家舍勒1774年制造氯气的实验记录,并说氯气能将色彩艳丽的花瓣变成白色。

贝托雷连忙找来了黑苦土(含二氧化锰的矿土)放到烧瓶里,注入浓盐酸,再徐徐加热,把放出的氯气溶解在一缸水里,又把需要漂白的坯布放了进去,盖紧缸盖。过了一会儿一看,坯布变得雪白,初试成功后,贝托雷叫来纺织厂老板参观,一下子把老板惊呆了。他看到贝托雷的方法又快又好,而且阴雨天照样可以干,非常高兴。积压的坯布很快就漂完了。

自从采用了贝托雷发明的氯气溶液漂白法后,纺织印染厂老板笑逐颜开了,但工人们却个个愁眉苦脸。

氯气溶解在水里得到的氯水溶液不稳定,挥发出来的氯气在厂房内空间飘溢。工人们一天到晚被有毒的氯气包围着,人人又咳又喘,个个眼泪鼻涕横流。

老板感到氯气漂白法大有改进的必要。因为通气量难以控制,通氯气多了,工人们身体受不了,布也变得松脆不牢;通氯气少了,漂白效果又不好。于是老板又去见贝托雷,要求他帮忙解决新问题。贝托雷很快就找到了新办法。他把古老漂白办法的优点吸取到新过程中来。他知道氯气可以溶解在水里,更容易被碱溶液所吸收。而棉纱和布不怕碱液,古老的漂白方法用的木灰液就是碱性的。把氯气通入木灰液生成的新溶液,不仅氯气吸收率高,而且漂白效率也大为提高。氯气挥发大大减少了。

经贝托雷再次改进,似乎问题都解决了。但是,贝托雷的新办法还是有缺点的,主要是不方便,如果这样做,几乎每个纺织印染工厂都要附设氯气生产的车间,还要有制木灰液的工厂。漂白中,通氯气的量很难控制,氯气外泄还是司空见惯。生产的发展,要求更好的漂白剂诞生。

1786年,对岸一个名叫坦南特的人正在悄悄地改进贝托雷的工艺。坦南特是英国瓦格拉斯哥纺织厂老板,热爱化学。长期以来,他也在考虑如何发明新的漂白剂。

一天,他的女婿瓦特,给他来了一封信,告诉他有关贝托雷用通氯气的木灰液漂白坯布的信息。这则信息触动了坦南特的发明神经。

他经过试验,终于找到了一种物美价廉的试剂——饱和石灰水。石灰来源丰富,价格很低,而且石灰水碱性比木灰液大。不久,坦南特发现漂白液有两大弱点:首先,漂白液90%以上是水,运输极不方理。其次,这种溶液很不稳定,必须贮存在低温环境里,否则几天之内氯气便逃之夭夭,失去漂白效率。

1799年,坦南特通过多次实验,终于找到了办法。将氯气直接通到硝石灰(氢氧化钙)中,得到一种含氯的粉末。使用时再将它溶解在水中,就成为氯水。同样发挥良好的漂白作用。坦南特把自己制造的固体漂白剂称之为“漂白粉”。

漂白粉是固体,便于运输,用量又容易控制,各纺织厂不必自己办氯气车间,只要到化工厂购买漂白粉就可以了。漂白粉的应用越来越广泛。不仅纺织工厂使用,而且家庭也普遍使用漂白粉了。

不久,法拉第也偶然发明了漂白剂,只是化学成分和坦南特的完全不同。

1836年,生长在其他地区的鲜花只要种在纽卡斯尔,不管原先是什么颜色,都会变白。法拉第甚感奇怪。在翻阅各种文献时,看到一幅古画,画上表明二氧化硫能产生漂白作用。经过实地考察,纽卡斯尔正是英国化工基地。这里有许多硫酸工厂,通过烧大批黄铁矿得到二氧化硫,再催化氧化成三氧化硫,将其溶于水得到硫酸。由于技术落后,排放的废气中含有大量二氧化硫。正是大气中这些高含量的二氧化硫,致使纽卡斯尔原本多姿多彩的鲜花受其影响,变成白色。

这种漂白剂有性格温和的特点。对那些不能用漂白粉来漂白的物质,如纸张和草帽等则都可以用它来漂白。

法拉第的新漂白剂敲开了造纸厂、人造象牙厂的大门,使漂白剂“家族”中又增加了一位新成员。

漂白剂的发明给纺织等工业带来了福音,提高了生产效率,改善了这些工业的生产流程。