|
| |
| |
| |
13 De industriële scheikunde
Philippe Tomsin
Tussen de opname van de vroegere Franse departementen in het Koninkrijk der Nederlanden en het eeuwfeest van de Belgische Onafhankelijkheid beleefde de chemische nijverheid een opmerkelijke ontwikkeling. Hoewel nog vrij jong, ontplooide ze heel diverse activiteiten en werd ze een economisch zwaargewicht, zozeer zelfs dat men ze soms in één adem met de elektrotechniek aanduidt als het ‘kenmerk van de tweede industriële revolutie’.
In West-Europa werd de scheikunde vanaf het begin van de 19de eeuw een volwaardige wetenschap. Ze had zich volledig bevrijd van haar prelavoisiaanse grondslagen en van de eeuwenoude opvattingen over de aard van de stoffen en hun transformaties.
Terwijl de technische omwentelingen de economie dooreen schudden, drong de scheikunde langzamerhand door tot alle domeinen: de siderurgie, de non-ferro-industrie, de textielindustrie, de glasnijverheid, de leerlooierij, de papierproductie, de cementindustrie, de farmaceutische industrie, de productie van verf, vetten en springstoffen, de suikernijverheid, de meelverwerking, enz. Door de oprichting van laboratoria voor onderzoek en kwaliteitscontrole in de fabrieken, werd de scheikunde al vroeg in de 20ste eeuw iets alledaags.
Het bestuderen van de impact van de scheikunde in de verschillende zojuist opgesomde industrieën zou ons hier te ver leiden. Voor België moet zo'n studie trouwens nog uitgevoerd worden. Daarom zullen hier enkel de oorsprong en de ontwikkeling van de voornaamste chemische nijverheidstakken aan bod komen, met name de producenten van grondstoffen en basisproducten zoals soda, zwavelzuur en kunstmest, cokes en producten uit de steenkoolchemie, aardolie en derivaten uit de petrochemie, stikstof en synthetisch ammoniak, bakeliet.
| |
▪ De chemische nijverheid, tussen het einde van het ancien régime en de Onafhankelijkheid van België
In de Oostenrijkse Nederlanden en het Prinsbisdom Luik was de chemische nijverheid beperkt tot de productie van enkele grondstoffen en basisproducten. Zwavel, salpeter, vitrioololie (zwavelzuur), sterkwater (salpeterzuur), ammoniakzout (ammoniumchloride), zwart poeder en aluin werden gecommercialiseerd door bescheiden manufacturen met volstrekt ambachtelijke technieken. Het was redelijk eenvoudig en niet duur om de nodige stoffen voor de bereiding van deze producten aan te schaffen.
Zwavel werd gemaakt door destillatie van zwavelhoudend pyriet, dat vooral in de streek van Namen in overvloed aanwezig was. Salpeter werd opgevangen bij het wassen en raffineren van natuurlijke salpetergrond. Zwavelzuur werd geproduceerd door verhitting van de kristallen van groene vitriool (gehydrateerd ijzersulfaat), bekomen door behandeling van het ijzersulfide afkomstig van de destillatie van het pyriet. Salpeterzuur werd verkregen door de ontbinding van salpeter door zwavelzuur. Ammoniumchloride werd bereid door het destilleren van ammoniakwater, resultaat van de fermentatie van urine, met een beetje kalk. Het zwart poeder is een correct gedoseerde verbinding van salpeter, zwavel en houtskool; dat laatste kwam uit de bosrijke Ardennen en vooral uit de streek tussen Samber en Maas. De westelijke hellingen van het Maasdal, vooral in de omgeving van Amay, Engis en Flémalle, telden meerdere aluinfabrieken, die tot ver buiten het Prinsbisdom vermaard waren.
In de Franse (1795-1815) en de Hollandse tijd (1815-1830) vonden de moderne chemische theorieën ingang, met name dankzij het systematisch
| |
| |
Fabrique de produits chimiques de MM. P. et D. Van der Eist à Bruxelles. Establissements de Saint-Gilles. Lithografie in: La Belgique industrielle, 1854. Leuven, Centrale Bibliotheek KULeuven ▪
Poudrerie royale de Wetteren de MM. Coopal et comp. à Wetteren sur l'Escaut (près de Gand). Lithografie in: La Belgique industrielle. 1854 Leuven, Centrale Bibliotheek KULeuven ▪
| |
| |
gebruik van de nieuwe nomenclatuur in de departementale Centrale Scholen en daarna in de universiteiten van de zuidelijke provincies van het Koninkrijk der Nederlanden. Toch kende de chemische technologie geen belangrijke evolutie. De kleine ambachtelijke vitrioolmanufacturen verdwenen; enkel bedrijven van enige omvang overleefden. De eertijds florissante aluinindustrie verzwakte snel en verdween volledig in de tweede helft van de 19de eeuw. De olieslagerijen, de zeepziederijen en de was- en vetmanufacturen zetten hun activiteiten voort, maar vaak met een verouderde technologie. Enkel de kruitfabrieken bloeiden; ze voorzagen steengroeven en vooral het leger van de nodige springstoffen.
| |
▪ Het begin van de industriële scheikunde
Pas in 1840 werd in België de eerste sodafabriek gebouwd, in Moustier-sur-Sambre (Namen). In tien jaar tijd werden drie andere fabrieken in gebruik genomen: in Aiseau (Charleroi), Vedrin (Namen) en Sint-Gillis (Brussel). Samen bedroeg hun jaarlijkse productie vierduizend ton.
Soda werd toen vooral gebruikt in de glasnijverheid en in de zeepziederij. In 1791 deponeerde de Franse scheikundige Nicolas Leblanc (1742-1806) een patent voor een bereidingswijze van soda uit natriumchloride, d.w.z. uit zeezout. Deze methode verving in de loop van enkele jaren de extractie van natuurlijke soda uit de as van strand- en zeeplanten.
Het Leblancproces vereiste de productie van een tussenproduct: natriumsulfaat. Aangezien voor de bereiding daarvan zwavelzuur nodig was, kende de productie van dit zuur een opleving. Het Leblancproces gaf ook zoutzuur als bijproduct, dat kon worden gebruikt in de fabricage van talrijke afgeleide chemische producten (chloorkalk, bleekwater, enz.). Het voornaamste bestanddeel ervan, chloor, werd gebruikt om te ontkleuren in de textielindustrie, de papierproductie, enz. De verwerkende chemische nijverheden profiteerden van de kostprijsverlaging van soda en werden de eerste klanten van de producenten van Leblancsoda.
Op die manier droeg de introductie van het Leblancproces sterk bij tot de ontwikkeling van een chemische industrie tussen de onafhankelijkheid van 1830 en het midden van de 19de eeuw. In 1846, bij de eerste nationale industrietelling, telde men iets meer dan vierhonderd industriële bedrijven die zich inlieten met chemie. De fabrieken van basisproducten (soda, chloorkalk, zuren, enz.), de zeepziederijen en de stijfselfabrieken waren samen goed voor meer dan 90% van de chemische markt. De rest bestond uit salpeterfabrieken, lucifermanufacturen, verf- en mestfabrieken, kruitfabrieken, enz. Drie vierde van de bedrijven was gevestigd in het Brusselse en in de provincies Antwerpen, West-Vlaanderen en Oost-Vlaanderen.
| |
▪ Solvaysoda
In de jaren 1850 was Charleroi een wereldcentrum van glasvervaardiging; soda was er onmisbaar. Maar de Belgische chemische industrie was nog erg afhankelijk van uit het buitenland geïmporteerde grondstoffen. Bovendien leverde het energieverslindende Leblancproces niet altijd soda van hoge kwaliteit; het was ook bijzonder verontreinigend. Deze factoren zorgden voor een kostprijsverhoging van soda, en dus van het glas. Vanaf het begin van de eeuw zochten meerdere wetenschappers naar een rendabeler proces.
Ernest Solvay (1838-1922) was afkomstig uit Rebecq-Rognon in Waals-Brabant. Zijn vader had er een kleine zoutraffinaderij. Solvay, die gepassioneerd was door wetenschap, leek voorbestemd om ingenieur te worden; zijn zwakke gezondheid verhinderde dat. Op 21 jaar trad hij in dienst van de Compagnie du Gaz te Sint-Joost-ten-Node, bestuurd door zijn oom; in alle rust bestudeerde hij daar het zuiveren en veredelen van gassen en behandelingen met ammoniakoplossingen.
In 1861 nam Solvay een patent op de ‘industriële bereiding van natriumcarbonaat door middel van zeezout, ammoniak en koolzuur’. Heel wat onderzoek en experimenten waren nodig om een efficiënt proces op punt te stellen. In feite was het Solvayproces een praktische toepassing op industriële schaal van het proces dat al in 1855 was
| |
| |
bedacht door de Franse ingenieurs Roland en Schloesing, zelf geïnspireerd door de reactie die de Franse fysicus Fresnel in 1811 had ontdekt.
In 1863 stichtte Solvay samen met zijn broer, een aantal andere familieleden en enkele slimme geldschieters de vennootschap Solvay et Cie, die zich vestigde in Couillet. In deze gemeente werd de eerste sodafabriek in gebruik genomen die functioneerde volgens zijn methode. Het Leblancproces, waarmee in 1875 nog 15.000 ton soda werd geproduceerd, verdween in enkele jaren tijd ten voordele van het Solvayproces. Vanaf de jaren 1890 had Solvay dankzij de lage kostprijs van zijn soda bijna het monopolie in deze nijverheidstak.
In de jaren 1880 groeide het bedrijf Solvay uit tot een multinational met een tiental fabrieken in Europa, Amerika en Rusland. Omwille van zijn erg gesofisticeerde technologie, wordt wel eens gezegd dat het mee de grondslagen heeft gelegd van de chemische technologie.
Een primordiaal voordeel van het geperfectioneerde en tot een industriële schaal uitgebreide Solvayproces was de mogelijkheid tot bereiding van soda door middel van twee gewone en goedkope producten: zeezout en kalksteen. Het proces is zo geniaal en buiten de leerboeken zo zelden uitgelegd dat het hier een korte toelichting verdient (zie volgende pagina).
| |
▪ Zwavelzuur en de kunstmestindustrie
De moderne zinkindustrie, sinds het Franse Keizerrijk geïntroduceerd en ontwikkeld in de streek van Luik dankzij Jean-Jacques Daniel Dony (1759-1819), was een grote verbruiker van calamine. Dat zinkerts werd al meerdere honderden jaren geëxploiteerd in het oosten van de provincie Luik. Vanaf het midden van de 19de eeuw verarmden de mijnen; omstreeks die periode werd in het Maasdal een nieuw zinkerts opgedolven: blende.
Blende is een zinksulfide; vooraleer er metaal uit kan worden gewonnen, moet het behoorlijk worden ontzwaveld in een roosteroven. In 1889 vormde Nouvelle Montagne, een in 1845 opgericht metaalbedrijf, de S.A. des Produits Chimiques d'Engis. Gevestigd aan de oever van de Maas,
De fabriek van Solvay et Cie in Couillet, jaren '30. Luik, Centre d'Histoire des Sciences et des Techniques ▪
| |
| |
enkele kilometer stroomopwaarts van Luik, diende deze vestiging voor het ontzwavelen van blende (ZnS), en voor het transformeren van het vrijgekomen zwaveldioxide (SO 2) in zwavelzuur (H 2SO 4). Deze operatie, eenvoudig in theorie maar moeilijk en complex in de praktijk, gebeurde in hermetisch gesloten loden kamers.
In deze kamers wordt zwaveldioxide (SO2), geproduceerd door het ontzwavelen van blende (ZnS + 3/2 O2 → ZnO + SO2), in contact gebracht met waterdamp, stikstofdioxide (dat salpeterig-zuur en salpeterzuur zal vormen bij contact met het water) en zuurstof. De inwerking van zwaveldioxide en van zuurstof op het salpeterig-zuur vormt nitrosylwaterstofsulfaat, een fundamenteel reagens in de zwavelzuurchemie (2 SO2 + O2 + 2 HNO2 → 2 HSO4NO). Nitrosylwaterstofsulfaat wordt ook gevormd door de inwerking van zwaveldioxide op salpeterzuur (SO2 + HNO3 → HSO4NO). Dit reagens wordt in water omgezet in zwavelzuur en salpeterig-zuur (HSO4NO + H2O → H2SO4 + HNO2). Het zwavelzuur stroomt langsheen interne schotten en wordt opgevangen op de bodem van de loden kamer. Het geregenereerd salpeterig-zuur wordt opnieuw in de beginreactie ingevoerd om opnieuw nitrosil bisulfaat te vormen met het zwaveldioxide en de zuurstof.
Zwavelzuur is één van de meest gebruikte chemische producten in de industrie. Het is onmisbaar voor het bereiden van stearinezuur voor kaarsen, voor het afbijten van metalen, voor het behandelen van papier, voor het bereiden van soda met het Leblancproces, voor het raffineren van ruwe aardolie, enz. In 1929 was de Belgische zwavelzuurproductie goed voor 25% van de wereldmarkt.
In de jaren 1880 gaf de ontdekking van fosfaatafzettingen in Haspengouw de zwavelzuurchemie een nieuwe impuls. In 1891 stichtte de S.A. des Produits Chimiques d'Engis samen met een Duits bedrijf de S.A. des Engrais Concentrés, die eveneens te Engis werd gevestigd. Drie jaar later creëerde dezelfde vennootschap het bedrijf La Phosphatière, waardoor ze verzekerd was van een regelmatige bevoorrading met Haspengouwse fosfaten.
Fosfaten zijn uitstekende meststoffen, maar natuurlijk fosfaat is onvoldoende oplosbaar om te
| |
| |
dienen als een goede fosforbron voor de planten. Men moet het omzetten in een meer oplosbare stof, calciumdiwaterstoffosfaat, door behandeling met zwavelzuur (Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 → 2 CaSO4 + Ca(H2PO4)2). Door genoeg water toe te voegen gaat het calciumfosfaat over in de hydraattoestand. Het mengsel werd op de markt gebracht onder de naam ‘superfosfaat’.
De S.A. des Engrais Concentrées behandelde de natuurlijke fosfaten uit Haspengouw ook met fosforzuur (Ca3(PO4)2 + 4 H3PO4 → 3 Ca(H2PO4)2), wat kunstmest opleverde dat nog rijker was aan fosfor en verkocht werd onder de naam ‘geconcentreerd superfosfaat’.
In Vlaanderen stond de in 1919 gestichte S.A. des Produits chimiques de Tessenderloo, aan de spits van de zwavelzuurbereiding uit blende en van de vervaardiging van kunstmeststoffen.
| |
▪ Cokes en producten uit de steenkoolchemie
De kleinschalige ontginning van steenkool in de bekkens van Luik en Henegouwen gaat terug tot de Middeleeuwen. Met het op gang komen van de industriële revolutie in West-Europa werd de exploitatie intenser. Dankzij de stoommachine was de siderurgie niet langer afhankelijk van hydraulische energie; metaalfabrieken konden zich vestigen in de onmiddellijke nabijheid van de steenkoolmijnen.
Net zoals in het geval van hout, geeft de carbonisatie van steenkool een energierijker brandstof, de cokes. Vanaf het begin van de 19de eeuw begon cokes steenkool te vervangen in de lading van de hoogovens. Toch verliep de invoering van de nieuwe brandstof heel geleidelijk; tot in de jaren 1850-1860 werd ze afgeremd zowel door de terughoudendheid ten aanzien van de veranderingen die het gebruik met zich brachten, als door de technische problemen in verband met de verbetering ervan. De concurrentie tussen steenkool en cokes was groot, vooral omdat deze laatste niet altijd van goede kwaliteit was.
Vanaf het derde kwart van de 19de eeuw had de industrie steeds meer behoefte aan ammoniak, vooral voor de bereiding van Solvaysoda. Die vraag stimuleerde de recuperatie van de bijproducten van de steenkooldestillatie. De steenkoolchemie is in België pas vanaf dat moment tot ontwikkeling gekomen.
De rol van België in de bouw van cokesovens was heel belangrijk. In 1852 stichtte Evence Dieudonné Coppée (1827-1875) te Haine-Saint-Pierre een fabriekje voor steenkoolcarbonisatie. Met veel vernuft en ondernemingszin nam hij inde jaren 1850-1860 meerdere patenten op verschillende modellen van cokesovens die werden verhit door directe verbranding van gedestilleerde gassen. De ovens waren prototypes van alle moderne cokesovens. Ze hadden de vorm van grote batterijen van dicht tegen elkaar geplaatste ovens, gescheiden door dunne bakstenen wanden waarin holtes waren aangebracht om de warmte te geleiden (verticale rookkanalen).
In de jaren 1870 exporteerde de onderneming Evence Coppée & Cie haar knowhow naar het buitenland. In 1926 stichtte ze samen met de machtige Italiaanse chemiereus Montecatini de Société belge Ammoniaque synthétique et Dérivés (meestal aangeduid met de initialen ASED), die te Willebroek een gigantisch steenkoolchemisch complex uitbouwde.
Het model van de Coppée-oven inspireerde meerdere constructeurs. Andere Belgische bedrijven die cokesovens maakten, waren trouwens even beroemd: de Société générale des Fours à Coke Système Lecocq, de S.A. des Fours à coke Semet-Solvay-Piette of de Union Chimique Belge. Deze bedrijven bouwden tussen het einde van de 19de eeuw en de Tweede Wereldoorlog over heel de wereld bijna tienduizend cokesovens.
Naast het recupereren van ammoniak en gassen liet de distillatie van steenkool ook toe teer te verzamelen, dat werd behandeld in destilleerderijen om benzol, naftaline, olie, pek, antraceenpasta's, enz. te bereiden. Vanaf het einde van de 19de eeuw, maar vooral in het interbellum, vonden al deze derivaten toepassingen in de productie van kleuren verfstoffen, farmaceutische bereidingen, fotografische producten, isolatiematerialen, enz.
De eerste cokesovenbatterij met integrale recuperatie van de bijproducten werd in 1885 in gebruik
| |
| |
Carbonisation centrale de Tertre, jaren '30. Luik, Centre d'Histoire des Sciences et des Techniques ▪
genomen in de steenkoolmijn van Bois-du-Luc (Henegouwen). Aan de vooravond van de Eerste Wereldoorlog waren in België meer dan 3.000 cokesovens in werking; iets minder dan een derde daarvan waren recuperatieovens. Vlak na de oorlog werden de meeste ovens zodanig gemoderniseerd dat de bijproducten systematisch konden worden verzameld.
De vestiging in 1928 te Tertre (Henegouwen) van het bedrijf Carbonisation centrale creëerde de mogelijkheid voor meerdere steenkoolmijnen om samen cokes en steenkoolchemische derivaten te vervaardigen. Datzelfde jaar begon het vlakbij gelegen Carbochimique S.A. in deze streek met het produceren van synthetisch ammoniak en diverse detergenten.
| |
▪ De aardolie-exploitatie en het begin van de petrochemie
In het begin van de 20ste eeuw kende de Belgische mechanische nijverheid een economische groei zonder voorgaande. In het bijzonder steeg de vraag naar steeds grotere hoeveelheden minerale smeer- en verbrandingsolies (warmtemachines, machineonderdelen en locomotieven, automobielen).
De oprichting in 1887 van de efemere Société Russe et Franco-belge des Pétroles de Koudahr was één van de eerste nationale pogingen om aardolie te exploiteren en te verwerken. Tot aan de Eerste Wereldoorlog werd een veertigtal dergelijke bedrijven opgericht. In 1914 waren nog amper de helft daarvan actief. Hun totaal kapitaal bedroeg niet meer dan 1% van het totaal kapitaal van de andere Belgische nijverheidssectoren. Buiten het Europese continent (Indonesië, Canada, Californië, enz.) waren deze bedrijven onfortuinlijk. Enkel in Galicië, Georgië en Roemenië kregen ze vaste voet aan de grond.
Sommige bedrijven waren wel bijzonder succesvol, bijvoorbeeld de door Engelse ondernemers opgerichte Société des Pétroles de Grozny in Georgië (Rusland), die al gauw werd overgenomen door de Antwerpse industrieel Joseph Waterkeyn (tevens eigenaar van de Société des Pétroles de Boryslaw). De Belgische investeerders bleven naar Roemenië trekken, maar ze waren er minder talrijk en niet zo machtig als de Engelse, Duitse en Nederlandse oliemagnaten.
In 1905 stichtte Waterkeyn de Compagnie des Produits de Naphte om de patenten te exploiteren van de Société des Combustibles de Haine-Saint-Paul.
| |
| |
Aardolieopslagplaatsen van Purfina langs het kanaal Gent-Temeuzen, omstreeks 1925. Brussel, Collectie Total Fina Elf ▪
Hij plande de bouw van een raffinaderij te Ertvelde, maar het project kwam pas na de Eerste Wereldoorlog van de grond.
In 1906 creëerde Waterkeyn te Antwerpen de Société des Pétroles de Roumanie, die zonder ophouden investeringen en financiële manoeuvres deed om zijn aanwezigheid op de Balkan te consolideren. Een andere Belgische vennootschap, de S.A. Nafta, was eveneens sterk aanwezig in Roemenië. De ruwe olie werd ter plaatse geraffineerd door de Compagnie des Dérivés du Naphte Russe (nog maar eens eigendom van de groep Waterkeyn) en vervolgens naar België, andere Europese landen en de kolonies in Afrika gezonden.
De Compagnie financière belge des Pétroles, gesticht in 1920, had als doelstellingen de exploitatie, de verwerking en de verkoop van aardolie en van petrochemische producten. Het werd al snel gebruikelijk het bedrijf aan te duiden met de telegraafnaam Petrofina. In 1923, na het samengaan met de Puritan Oil Company of Delaware, kreeg het de naam S.A. Purfina. Datzelfde jaar kocht het de raffinaderij van Ertvelde en verwierf het een groot deel van de markt van de industriële smeermiddelen, de autobrandstoffen, de lampolie en de geneeskrachtige olies.
Terwijl de steenkoolchemie een hoofdzakelijk Waalse nijverheid was, kende de petrochemie onmiddellijk na de Eerste Wereldoorlog in de streek van Antwerpen een grote ontwikkeling. De oorlog had het belang van aardolie pijnlijk duidelijk gemaakt. In minder dan drie decennia werd Antwerpen een van de belangrijkste petroleumhavens. Vlak na de Tweede Wereldoorlog, wanneer de steenkoolchemie in Wallonië een onvermijdelijke neergang begon, zou het aantal petroleumraffinaderijen langs de Scheldeoevers sterk toenemen.
| |
▪ Stikstof en synthetisch ammoniak
Stikstof is een onmisbaar reagens in de chemie van de mest- en springstoffen. Tot het begin van de 20ste eeuw kwam het bijna geheel voort uit de transformatie van uit Chili ingevoerd natrium-nitraat. De uitputting van deze reserves begon voor ernstige bevoorradingsproblemen te zorgen.
In gasvormige toestand vormt stikstof echter ook drie vierde van de aardatmosfeer. De stikstof in de lucht fixeren is dus een ideale oplossing die zorgt voor vrijwel onuitputtelijke reserves. Met dat doel werden in het laatste kwart van de 19de eeuw in heel Europa talrijke experimenten gedaan.
| |
| |
Bij het zoeken naar een goedkope, in de metallurgie bruikbare methode voor de bereiding van zuivere zuurstof, stelde de Fransman Georges Claude (1870-1960) van 1899 tot 1902 een mechanisch procédé op punt voor de scheiding van gassen in de lucht. Het kwam er op neer de lucht vloeibaar te maken in een cilinder van een persluchtmotor. De zuurstof en de stikstof in deze vloeibare lucht werden gescheiden volgens het Claudeproces - het zgn. ‘terugblikproces’ - dat gebruik maakte van de grotere vluchtigheid van stikstof. Georges Claude begreep onmiddellijk hoe belangrijk zijn uitvinding was. In 1902 stichtte hij het bedrijf L'Air Liquide.
In 1906 richtte de Franse onderneming in België het filiaal L'Air Liquide belge op. De Société métallurgique d'Ougrée-Marihaye stelde lokalen ter beschikking van de Franse groep, die er een zuurstoffabriek in onderbracht. De twee bedrijven werkten nauw samen voor proeven en voor de ontwikkeling van het gebruik van zuurstof in de metallurgie. In 1910 begon de Société métallurgique d'Ougrée-Marihaye met het blazen van lucht met hoge concentraties zuurstof in de hoogovens.
Van de andere stikstoftoepassingen was in België vooral de bereiding van synthetisch ammoniak erg ontwikkeld. Reeds voor de Eerste Wereldoorlog produceerde de Duitse chemiegroep BASF (Badische Anilin & Soda-Fabrik) op grote schaal synthetisch ammoniak met het Haberproces. Hierbij werd stikstof rechtstreeks verbonden met uit de cokesovens gerecupereerd waterstof, waarbij ammoniak werd gevormd (N2 + 3 H2 → 2 NH3). Echter, in 1917 bewees Georges Claude dat de productie van synthetisch ammoniak veel rendabeler zou zijn indien ze plaatsvond onder zeer hoge druk (duizend atmosfeer) met waterstof van een zeer lage temperatuur (-200o C).
De Société belge de l'Azote, opgericht in 1923 en gevestigd in Renory-Ougrée nabij Luik, exploiteerde deze nieuwe ontdekking van Georges Claude. Het bedrijf produceerde ook ammoniak vanuit warm calciumcarbide (CaC2), waarover met het Claudeproces bereide stikstof (N2) circuleerde. De reactie produceert calciumcyanamide (CaC2 + N2 → CaCN2 + C), wat onmiddellijk kan worden gebruikt als kunstmeststof, maar dat, behandeld met waterdamp, synthetisch ammoniak vormt (CaCN2 + 3 H2O → CaCO3 + 2 NH3). Bovenop zijn eigen productie kocht het bedrijf van Renory-Ougrée cyanamide bij de Société belge d'Electrochimie, gevestigd te Langerbrugge (Oost-Vlaanderen).
Société belge de l'Azote et des Produits chimiques du Marly. Hal voor ammoniak-synthese. omstreeks de jaren '30. Luik. Centre d'Histoire des Sciences et des Techniques ▪
| |
| |
In 1937 fusioneerde de Société belge de l'Azote met de Société des produits chimiques du Marly (Brussel), waardoor de Société belge de l'Azote et des Produits chimiques du Marly werd gevormd. De chemiegroep, aan de vooravond van de Tweede Wereldoorlog één van de grootste in België, leverde stikstofhoudende meststoffen, selectieve onkruidverdelgers, fungiciden en insecticiden voor de landbouw, maar was ook actief op de markt van springstoffen, zuiver scheikundige producten (synthesealcoholen, aceton, formol, enz.), kunststoffen (fenolharsen, ureumharsen, enz.), lijmen en vernissen. In 1938-1939 werkten de laboratoria van het bedrijf in samenwerking met het NFWO aan de synthese van smeerolies. Op vraag van Landsverdediging deden ze onderzoek naar synthetische brandstoffen.
| |
▪ Bakeliet
Leo-Hendrik Baekeland (1863-1944), geboren te Sint-Martens-Latem, werd in 1884 doctor in de wetenschappen aan de universiteit van Gent. Zijn eerste onderzoeken handelden over de chemie van de fotografie. Na meerdere reizen in Europa vestigde hij zich een tijdje in Edinburgh, waar hij zonder succes een industrie van fotografische producten trachtte te ontwikkelen. In 1889 ging hij zijn geluk beproeven in de Verenigde Staten.
Baekeland werkte eerst voor de Ansia Company. In 1893 vond hij bij dit jonge bedrijf, dat films en fotomateriaal vervaardigde, een revolutionair papier uit: ‘Velox’. Twee jaar later kocht Kodak Company het patent van hem over. Dit bracht Baekeland een fortuin op. Hij vestigde zich vervolgens in een buitenwijk van New York. Wat later stichtte hij een bedrijf dat onderzoek deed in elektrochemie. Hij verbeterde de bereiding van chloor en van bijtende natron. Intussen was hij benoemd tot professor aan de Columbia University in New York.
Stap voor stap experimenteerde Baekeland met diverse kunstharsen. In 1905 ontdekte hij een stof die wordt gevormd door de condensatie van formol (CH 2O) met fenol (C 6H 5OH). Er bestaan meerdere bereidingswijzen, maar het originele proces zoals door Baekeland is beschreven, is het volgende: CH 2O + C 6H 5OH → {CH 2(OH)-C 6H 4OH}; dat geeft vervolgens: {CH 2(OH)-C 6H 4OH} + C 6H 5OH → {CH 2(C 6H 4OH)-OC 6H 5}. In de loop van deze
Ammoniaque synthétique et Dérivés Luchtfoto van de fabriek in Willebroek, omstreeks de jaren '30, Luik, Centre d'Histoire des Sciences et des Techniques ▪
| |
| |
Leo Baekeland. Gent. Museum voor de Geschiedenis van de Wetenschappen ▪
eerste reactiefase vormt zich een vrij week, smeltbaar en in bepaalde solventen oplosbaar hars. Baekeland zag onmiddellijk toepassingen in de bereiding van lakverf en vernis. Vervolgens condenseert de formol met de vorige substantie: {CH 2(C 6H 4OH)-OC 6H 5} + CH 2O → {CH2 = C(C 6H 4OH)-OC 6H 5} + H 2O. Deze nieuwe verbinding polymeriseert en geeft een hard en onoplosbaar fenolhars, het echte bakeliet.
Het bestaan van een weke fase is uiterst interessant voor industriële toepassingen met afgietsels. Bakeliet is harder dan celluloid of eboniet en past uitstekend in gietvormen. Het levert ook een mooie glans op. Al gauw verving het bakeliet gegoten stukken uit celluloid of eboniet en snijwerk uit been of amber. Aangezien bakeliet in de meeste solventen onoplosbaar is, is het bestand tegen de inwerking van water en licht; enkel salpeterzuur geeft een reactie. Het is ook een zeer goede thermische en elektrische isolator.
Het nieuwe product werd gepatenteerd in 1907. Reeds in 1910 was de vraag van bedrijven die elektrische apparaten vervaardigden zo groot dat Baekeland de General Bakelite Cy kon oprichten. Tot het einde van de jaren '50 bleef bakeliet het meest gebruikte kunsthars.
| |
▪ Besluit
We zouden hier nog verschillende bedrijven kunnen opnoemen die internationale bekendheid verwierven voor de productie van lucifers, was, springstoffen (les Poudreries réunies de Belgique), bijproducten van de houtdestillatie (vooral in de provincies Namen en Luxemburg), geneesmiddelen (Belgomerck, S.A. Belgo-Pharma), synthetisch citroenzuur voor de confiserie en de limonadebereiding (S.A. Produits organiques de Tirlemont, S.A. Citrique belge), kleurstoffen op basis van zink voor de verfbereiding (S.A. de la Vieille Montagne), textielkunstvezels (S.A. Fabrique de Soie artificielle de Tubize), enz. Toch kan dit overzicht reeds volstaan om zich te overtuigen van de belangrijke rol die de industriële scheikunde in de betreffende periode heeft gespeeld in de Belgische economie.
Ondanks een vrij late start, in het derde kwart van de 19de eeuw, onderscheidde de Belgische industriële scheikunde zich door een grote verscheidenheid aan sectoren, een voortdurende aandacht voor de rationalisering van de productieinfrastructuur, een constant zoeken naar samenwerkingsverbanden met andere industrieën, in het bijzonder de mijnbouwnijverheid, en de productie van goederen met een hoge toegevoegde waarde. Na 1900 nam het belang van de export voortdurend toe.
De chemische industrie heeft niet gewacht tot het einde van de 20ste eeuw om over te gaan tot
Wetenschappelijke instrumenten uit bakeliet, door Baekeland aangeboden aan de Gentse hoogleraar Frédéric Swarts, waarschijnlijk de eerste voorworpen die uit dit materiaal werden vervaardigd. Gent. Museum voor de Geschiedenis van de Wetenschappen ▪
| |
| |
La citrique belge. Luchtfoto van de fabriek in Tienen omstreeks de Jaren '30 Luik, Centre d'Histoire des Sciences et des Techniques ▪
fusies en herstructureringen. Kort na de Eerste Wereldoorlog - waarin zoals nooit tevoren een beroep werd gedaan op de technologie, en vooral op de scheikunde - zagen de industriëlen het toenemend belang in van concentratie. Overal ter wereld, en met name in België, ontstonden allianties van kleine chemische ondernemingen. De Union Chimique belge bijvoorbeeld is het resultaat van een reeks fusies, van 1928 tot aan de Tweede Wereldoorlog, van een twaalftal Waalse en Vlaamse bedrijven. Op die manier verwierven kolossale en veelvormige multinationals langzamerhand de controle over de chemiemarkt in alle stadia van de productie.
In de tweede helft van de 19de eeuw, en ook nog in de 20ste eeuw, kon de scheikunde wat betreft het zakencijfer ruimschoots de vergelijking met de mijnbouwnijverheid, de siderurgie en de metaalverwerkende nijverheid doorstaan. Dat zij minder tot de collectieve verbeelding van de arbeiders van de industriebekkens is doorgedrongen, is omdat ze vaak minder opvallend was in concrete realisaties en vooral omdat ze veel minder heeft bijgedragen tot de tewerkstelling.
|
|
Auteursrechtelijk beschermd