国产离子色谱仪原理

1983年6月，我国第一台国产离子色谱仪诞生，创造了我国国产商品化离子色谱从无到有的里程碑。30年来一批致力于离子色谱研究的专家们为了心中的梦想倾注了毕生心血，即使已经退休多年，还始终心系国产离子色谱的发展。 　　为了让更多的年轻人了解中国离子色谱30年来的发展历史以及老一辈科研工作者的工作经历，仪器信息网编辑特别于中国离子色谱30周年之际采访了三位国产离子色谱领域的开拓者：核工业部北京化工冶金研究院教授级高级工程师刘开禄、北京矿产地质研究院教授级高级工程师蒋仁依、核工业北京化工冶金研究院高级工程师赵云麒。 核工业部北京化工冶金研究院教授级高级工程师刘开禄（左）、北京矿产地质研究院教授级高级工程师蒋仁依（中）、核工业北京化工冶金研究院高级工程师赵云麒（右） 　　梦起1981，那一句刺痛人心的话 　　1975年H.Small等人创立了离子色谱法，同年第一台商品化离子色谱仪问世。70年代末一些科研单位就将该类仪器引进了中国的实验室。那时,我国虽然也有人做了一些研究工作，但没有成型的仪器，这让一些专家萌生了&ldquo 自己动手&rdquo 的想法。 　　谈起开始做离子色谱仪的缘由，国产离子色谱的开拓者之一刘开禄给我们讲了一个小故事，他说，&ldquo 1981年秋天，我在天津举办的多国仪器展览会中第一次见到了Dionex公司的Dionex14型离子色谱仪，该仪器可以很好地解决当时我国急需解决的微量多组分阴离子分析问题，引起了我和众多参观者的极大兴趣。但是，该公司一位美籍华人经理傲慢的一句话刺痛了我的心，他说，&lsquo 这是DOW化学公司科学家的最新成就，你们几十年内不会搞出来的。&rsquo &rdquo 这句话深深刺痛了刘开禄的心，回来之后他就埋头查阅文献，仔细分析，也就是在那个时候一个中国离子色谱的研制计划在他脑中形成了。 　　对蒋仁依来说，他的梦要更早一些，据其介绍，1980年他就一直寻找地质样品矿物气液包裹体液相成分中F-、Cl-、SO42-以及K+、Na+、Ca2+、Mg2+的测定方法，而且在一个朋友的实验室中利用DINEX&mdash 5型离子色谱仪很好的解决了问题，但苦于没有外汇，所以一直盼望能有自己的离子色谱仪。&ldquo 终于在1982年10月，在无锡召开的中国环境科学学会环境分析监测第二次学术报告会上听到刘开禄老师的《简易离子色谱的研制与应用报告》&rdquo 。蒋仁依说，&ldquo 当天晚上我就去找了刘老师，也就是那个时候我们约好回北京之后我去刘老师所在的北京五所有机室做实验。&rdquo 　　赵云麒，1972年调到核工业北京化工冶金研究院工作，和刘开禄在一个实验室。赵云麒介绍到，&ldquo 虽然我学的是化学，但由于我的兴趣比较广泛，而且有大连化物所仪器室的工作背景，对电路比较熟悉，主要负责电路设计方面的工作。&rdquo 　　此外，据以上三位介绍高级工程师苏程远、刘开禄的夫人袁斯鸣等也相继加入离子色谱仪的研发团队。至此，中国离子色谱的筑梦团队就自发组合了!赵云麒说，&ldquo 我们这个组合可谓&lsquo 全能&rsquo ，一方面有分别做填料、应用以及电路设计的专业人员，另一方面每个人对专业外的相关问题也很熟悉，也正是我们这种综合的组合团队为最后的成果奠定了基础。&rdquo 　　筑梦之路几多辛苦不言弃　　离子色谱的研制承载了许多人的梦想，也花费了研发者的很多心血。那个年代，无论物资条件还是技术水平比现在都差很多，在这种环境下，国产离子色谱的筑梦之路经历了很多辛苦，但是他们从未放弃过。 　　&ldquo 资金匮乏是当时面临的首要问题，每一笔钱都要算计着花&rdquo ，刘开禄说，&ldquo 那时所有配件都要求国产化，为了一个阀门我都要找好久，可以说把当时全国所有能找到的国产技术都用上了。虽然有单位给的2万块钱的经费，但泵花了4000块，阀门又是1000多块，钱很快就用没了。不过，尽管很困难，最终还是克服了。&rdquo 　　除了资金匮乏的问题，有时候技术方面的难题更考验人的心智和耐力。赵云麒说他印象最深的是环境温度的控制，&ldquo 电导对环境温度的变化非常敏感，刚开始做的时候基线漂移非常厉害，我们为此也纠结了很久，想了很多办法，尝试了各种温度控制装置，最后直接将柱子放在水箱里，虽然不好看，但是实验数据好多了。之后在此基础上，又改成了密闭恒温环境。&rdquo 　　采访过程中我们还得知，蒋仁依为了国产离子色谱的研制工作放弃了去德国留学的机会，其工作的痴迷程度让我们为之感慨。蒋仁依介绍说，当时单位有很多样品分析任务，工作太忙了，没有时间去做实验，但是为了自己的梦他宁可放弃春节与家人团聚的时间，大年初二就赶到青岛做实验。即使患病期间还不忘工作。不仅如此，由于是他南方人，吃不惯北方的馒头，在青岛做实验的时候，就拿张烈生高工提供的大米，用实验室的电炉煮稀饭。平常工作的时候，中午基本不休息，即使是吃饭的时候也是趁着进样品以后的间隙去食堂打饭。连春节茶话会时他心里还惦记着实验，每隔一会就去进一个样品。 　　研发过程几多艰辛，但是他们从未言退。就像赵云麒告诉我们的，&ldquo 那段时间确实很辛苦，我们经常加班加点地干活到深夜，但是心里没有一点怨言，当时只有一个念头：不管怎样，都要将第一台仪器做好!为此，所有的付出都是值得的。&rdquo 　　终于梦圆了!但他们的追梦之旅还在继续 　　1983年，第一台国产离子色谱样机研制成功，但是他们的故事并没有结束，在之后的时间中，他们继续进行了一系列创造性的研究工作&hellip &hellip 　　终于，在多方面努力下，第一台国产离子色谱样机于1983年研制成功，并由青岛崂山电子实验仪器成功进行产业化生产。仪器研制成功了，但是他们的工作并没有停止。1983年6月28日-30日，ZIC--1型中国离子色谱仪在北京五所举行技术鉴定会，蒋仁依在会上做了ZIC--1型离子色谱仪性能测试和在无机阴离子微量分析中的应用报告。之后又与刘开禄、单嫣娜等多次往返青岛召开离子色谱培训班等。特别是1983年10月14日&mdash 17日，在承德召开的《全国阴离子与易挥发元素分析》学术会议，蒋仁依与会议主办、承办及青岛厂家多方电报联系，将第一台国产离子色谱仪商品样机从青岛崂山运到承德，并在会议现场进行应用展示，得到会议代表的重视与肯定，使得ZIC--1型离子色谱仪很快在我国地质、矿产、科研系统中推广与应用。 ZIC--1型离子色谱仪 　　按照蒋仁依的话说，自1983年初开始，他在完成自己单位的本职工作之外，做足了离子色谱仪性能和应用开发的实验研究。同时，他也解决了很多重要的问题，如地质样品中矿物包裹体液相成分分析，解决了F-、Cl-、 SO42-、NO3- 及 K+、Na+、Ca2+、Mg2+的检测，1983年10月以后，在地矿科研系统全面推广。1986年的包裹体液相成分分析研讨会上一致认为：国内首创，与国际同步。 　　据刘开禄介绍，&ldquo 1984年初仪器交货量就达到30台，在之后的五年中，用国产离子色谱仪发表的论文就超过了100篇，创造了&lsquo 空前&rsquo 的效果，而且当时国家环保部公开发文认定本仪器为酸雨检测仪器，配到县一级城市。&rdquo 在采访过程中，我们还意外得知，当时由刘开禄提供技术支持的ZIC-2 型国产离子色谱仪的核心技术已经用在了我们国家的核潜艇上。 　　除了应用推广之外，他们又继续研究了ZIC-2型的仪器。此外，为了跟上世界离子色谱的步伐，他们又开展了一系列创造性的研究工作。1986年，刘开禄对国际上已有的抑制型离子色谱仪和单柱子离子色谱仪的原理进行理论研究，推导出统一两种模式的检测下限公式 1987年，刘开禄的夫人袁斯鸣研制成高效阳离子分离柱实现了国产仪器的阳离子分析，赵云麒和苏程远研制成功五电极式电导检测器，在此基础上刘开禄、赵云麒、苏程远联合研制了ZIC-2和ZIC-2A型双模式离子色谱仪 此外，刘开禄又研制成功连续自再生式高效离子交换装置，并获中国专利(专利号：ZL 00 2 01227.8)。对此，刘开禄说，&ldquo 这是我们中国人创造的一项离子色谱技术，而且事实证明此项技术在中国得到了广泛应用，使得中国的离子色谱在21世纪得到快速发展。&rdquo 　　即使退休之后，他们的工作仍未停止。特别是刘开禄，退休之后进行了高分子色谱填料和工业色谱的开拓性研究工作，并获得了十二项专利。 　　寄语：希望国产离子色谱可以做的更好! 　　30年前，他们凭借一个向往和一份坚持实现了心中的梦想。30年后，两鬓花白的他们又有着怎样的感慨? 　　从全球来看，当前离子色谱仪的技术发展达到了一个平台期。但就我国的现状分析，虽然国产离子色谱在柱子、材料、工艺等方面还存在一定的问题，但刘开禄、蒋仁依、赵云麒都认为，国产离子色谱还有很大的发展空间。 　　未来国产离子色谱的路该怎么走?对此，刘开禄说，&ldquo 我认为要想把我国的离子色谱做好，就不能一味地模仿国外的技术和产品，不能人云亦云。如果只是模仿，我们就永远被落在后面，同时也耽误了很多宝贵的时间。我们必须从科学原理的角度进行自主创新，走自己的路。&rdquo 　　&ldquo 另外，我国离子色谱的发展还要和国家的需求结合起来。仪器研发要以使用为主，解决国家现有问题，比如环境监测和超纯水的检测等问题。当然，在研发过程中也要有一定的远见性，如食品工业方面的需求等。此外，我们还要把仪器的可靠性做得更好一些。&rdquo 　　蒋仁依将对国产离子色谱也寄语了厚望，他将这么多年所保留下来的有关离子色谱的所有材料都奉献给了青岛盛瀚色谱技术有限公司。蒋仁依说也许这些对他已经没有多少作用了，但是对于离子色谱行业发展来说还是很有记忆性保存和参考的价值。同时，他还感慨到，&ldquo 我们当时是凭一个&lsquo 向往&rsquo ，三个单位的技术人员自愿地结合在一起的，各自都有自己单位的任务与工作。如果我国能打破体制的束缚将各方面够硬的技术汇集起来，离子色谱的发展速度会比以前更快。&rdquo 　　值中国离子色谱30周年之际，赵云麒也表达了自己的期望，他说，&ldquo 现在研究单位的资金比较充裕，国家也很支持，希望国产离子色谱可以做的更好，走向国际!&rdquo 聚会在中国离子色谱30周年活动现场 (从左至右依次为：刘开禄、赵云麒、袁斯鸣、蒋仁依、苏程远) 　　编辑手记：梦想对于一个人来说具有神圣的力量，三位专家为了追逐心中的梦想自发组合，一路走来经历了资金短缺、同事误解、自身疾病等多方面的困扰。但是那个时代的人都有一颗无私的心，就像他们说的，那个时候只想把事情做好，一心为国家做贡献，没有考虑个人的利益。 　　采访中，仪器信息网编辑还有幸见到了见证三位老专家一路走来的离子色谱仪老照片和获奖证书及奖章等。更多详情请见专题：中国离子色谱30周年专家系列采访栏目。 　　采访编辑：叶建

2018年是离子色谱仪国产化35周年，青岛作为国产离子色谱诞生之地，多厂家纷纷组织活动庆祝并向老一辈专家致敬。青岛鲁海光电科技有限公司于 2018年7月9日成功举办“鲁海光电离子色谱仪培训班暨离子色谱仪国产化35周年纪念活动”。会议酒店展出仪器 大会开幕式由鲁海光电总经理张道敬主持，中国仪器仪表学会分析仪器分会副理事长刘长宽、山东省水文局处长刘洪林、城阳区科技局局长张维福、城阳区市场监督管理局领导致辞并预祝本次会议顺利举办。 青岛鲁海光电科技有限公司总经理张道敬 中国仪器仪表学会分析仪器分会副理事长刘长宽 会议现场 本次离子色谱仪培训班由中科院能源与过程所法芸主持。 中国计量科学研究院史乃捷对最新离子色谱仪国家标准“GB/T36240-2018” 和离子色谱仪检定规程“JJG823-2014”进行讲解。清华大学化学系教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会离子色谱专业委员会副主任委员丁明玉的报告题目为“离子色谱仪技术发展及热点应用”，介绍了目前离子色谱仪的最新技术发展和应用热点。中国仪器仪表学会分析仪器分会离子色谱专业委员会主任委员朱岩做了“离子色谱仪原理及应用”的主题报告，全面总结了离子色谱的技术和应用。 西安近代化学研究所张皋讲解火炸药行业离子色谱应用最新标准“WJ/Z 20040-2018”。中国计量科学研究院史乃捷 离子色谱专业委员会副主任委员丁明玉 离子色谱专业委员会主任委员朱岩 西安近代化学研究所 张皋 山东省计量院所长郭波讲解离子色谱仪标准物质有关知识，现场有标准物质赠送。国家水利部山西培训中心毛宏报告为“鲁海光电离子色谱仪在农村饮水检测中的应用”。鲁海光电副经理赵世龙介绍本公司仪器的使用与维护。天津兰博张经理亲自到场祝贺，并介绍了兰博泵在离子色谱中的应用。我们选用的这款PEEK泵，阴阳离子检测都可用，耐压大于41MPa，是目前行业内最优秀的美国PEEK泵。山东省计量院所长 郭波鲁海光电副经理 赵世龙 天津兰博 张经理 山西则一天诚张晓峰经理分享了氧弹燃烧在有机卤素检测中的经验。中国矿业大学（北京）、敦化市环境监测站对优秀论文进行了分享。中国矿业大学的论文正在发表暂不公开，国家水利部山西培训中心毛宏老师的报告后期会挂网，敦化市环境监测站的论文对我公司申请专利有指导意义，优先选为专利的合作者，后期会向有关杂志推荐。山西则一天诚经理 张晓峰中国矿业大学（北京） 施云云敦化市环境监测站 周玉琴 由于上合峰会影响，此次有奖征文活动仅有2周时间，筹备培训班也仅有2周时间，时间紧迫，但论文投稿共有17篇，投稿率达历史新高，此次活动奖品也很丰厚。 特等奖：1名，奖品为3000元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套。 一等奖：1名，奖品为600元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套。 二等奖：3名，奖品为300元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套。 三等奖：4名，奖品为200元奖金、荣誉证书、离子色谱仪国产化三十五周年纯银纪念章一套、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套 。 纪念奖：8名，奖品为U盘一个、荣誉证书、由离子色谱专家牟世芬、朱岩、刘克纳编著的2018年最新版离子色谱方法及应用丛书一套 。离子色谱仪专家赵云麒老师颁发特等奖 离子色谱仪专家赵云麒老师颁发一等奖山东省水文局处长刘洪林颁发二等奖山东省水文局处长刘洪林颁发三等奖中科院能源与过程所法芸老师颁发纪念奖 会议第二天，参会代表到公司参观学习、交流经验。会议期间，鲁海光电免费对用户的抑制器、色谱柱进行维护。此次培训班举办圆满成功，参会代表表示培训班效果很好，通过听取专家报告、与专家、同行交流，自身技术水平切实提高。 参会代表参观公司 朱岩老师参观公司 参会专家参观公司

1983年，我国第一台国产离子色谱仪诞生，从此打破了国外企业对中国市场的完全垄断。在那个国家外汇稀缺、酸雨严重、粮食欠收的艰苦岁月里，由三位工程师及其团队排除万难研发出来的离子色谱仪在水质检测等众多民用和军工领域立下了汗马功劳。现在他们都已经年过古稀，带着一份感恩和崇敬，仪器信息网采访了三位离子色谱老专家，为大家打开那一段尘封已久的往事。苏程远(左)刘开禄(中)赵云麒(右)　　苏程远，曾用名苏文远，1937年10月出生，吉林九台人。1958年毕业于北京铁道学院(现北京交通大学)自动控制远程控制及通信专业。曾就职于呼和浩特铁路局科学技术研究所、青岛崂山电子仪器实验所、青岛科学仪器厂、中国水产科学研究院黄海水产研究所，获得国家科技进步奖两次，青岛市科学技术进步奖一次，参与起草离子色谱仪国家计量鉴定规程，1997年退休。　　刘开禄，曾用名刘开录，1938年10月出生，重庆人，1959年毕业于四川大学化学系，就职于核工业北京冶金化工研究院，获国家级科技进步奖一次，国防科委、核工业成果奖七次，获得中国国务院有突出贡献专家津贴，1998年退休。　　赵云麒，1942年12月出生，天津人。1964年毕业于中国科学技术大学近代化学系。曾任职于中国科学院大连化学物理研究所仪器设备研究室、核工业北京化工冶金研究院化工工艺第四研究室、核工业北京化工冶金研究院有机化工研究室。获得国家科技进步奖一次，部级科技进步奖两次，青岛市科学技术进步奖一次，1998年退休。　　国产离子色谱分离技术源自原子弹的铀工业　　1951年6月15日，杨承宗通过了约里奥居里夫人主持的博士论文《离子交换分离放射性元素的研究》答辩，一周之后，杨承宗收到了钱三强从北京发来的电报，希望他早日回国工作。同年秋天，他回到祖国，钱三强所长请他担任中国科学院近代物理研究所(中科院原子能所)第二研究大组的主任。刘开禄于1959年从四川大学化学系毕业后，分配到中科院原子能所五室，在杨先生的领导下开展铀化学的研究。　　1960年，苏联毁约停援，撤走全部专家。刘开禄又随杨先生调到二机部五所从事铀化学研究的工作。满足原子弹爆炸的当量核原料需要从含铀万分之几的铀矿石中提取高纯铀，高纯铀中杂质的含量要求在0.1ppm以下，用于核裂变的铀235仅占天然铀的0.7%，其余99.3%为铀238。一条生产可裂变元素的途径是：在生产反应堆中，由天然铀的铀235裂变产生中子，被铀238吸收，再经过一个β 衰变就变成钚239。再用化学方法分离，就可以比较容易地从照射后的铀棒中提取纯的钚239。钚239是可裂变物质，苏联的第一颗原子弹就是用的钚239做燃料。　　杨先生让刘开禄所在课题组研究铀、钚分离新技术，因为反应堆中的铀放射性非常强，当时的防辐条件要求非常高，刘开禄查阅了很多文献，设计出一种特殊的分离铀、钚和裂变产物的方法。与传统的方法相比，该方法可以使实验人员远离放射源，被称之为“无机反相层析法”。杨先生赞许了刘开禄的新思路，同时指出铀、钚分离在工业上最好的实施方法为萃取、还原。无机反相层析法很有前景，可先在分析化学上应用，再推广到小型制备分离，然后再考虑工业化大生产。他还向刘开禄介绍了他的博士论文中的主要工作之一—即用离子交换色谱分离锕系元素，叮嘱刘开禄要关注离子交换色谱。由杨先生推荐，1962年刘开禄的论文《无机反相色谱层析法》在化学通报发表，后陆续被东德化学会翻译成德文发表，英国一家杂志社翻译成英文发表。　　这种方法也在分析裂变级高浓缩铀235中的硼、铬、稀土元素等杂质中得到应用，节约了众星捧月般的核爆燃料高浓缩铀235。这些成功无疑给他带来极大的鼓舞，第一次有了将无机色谱仪器化的想法。　　1978年二机部五所采购了一台高效液相色谱仪，刘开禄查阅了很多相关资料，无意中找到H.Small等在1975年Anal. Chem发表的《应用电导检测器的离子交换色谱法》的论文，他如获至宝，没想到色谱分析无机离子竟然如此简单地被解决了。随后，刘开禄利用合成苯乙烯—二乙烯基苯型色谱填料的功底和经验研发了首根阴离子分离柱，他的夫人袁斯鸣也进行了阴离子交换树脂及阳离子交换树脂色谱填料的合成工作，后来它们被用在国防科委某基地的核爆裂变产物的富集和分析上。在此基础上，刘开禄经过上百次实验研制成了YSA-2型高效薄层阴离子交换树脂，并填装高效阴离子分离柱，再利用袁斯鸣提供的YS-2型阳离子交换树脂制成抑制柱，利用原有的高效液相色谱仪的泵和进样阀，又采购了一台上海第二分析仪器厂的DDS-11A型电导仪和自制简易电导检测器(包含零位调节器和毛细管电导池)，组装成了离子交换色谱装置。　　当时铀矿厂在进行季铵萃取新工艺的过程中，发现了萃取剂“中毒”的现象，分析室认为浸出液中含有硝酸根使其“中毒”。刘开禄用这台离子交换色谱装置定量分析出浸出液主要含有氯离子和硫酸根离子，无硝酸根离子，解决了这一争论。工业室重新制定了再生方法，使季铵萃取工艺顺利投产。　　应对环境污染首台国产离子色谱仪在嘲讽中诞生　　1981年秋天，刘开禄在天津举办的多国仪器展览会中第一次见到了戴安公司的Dionex14型离子色谱仪，该仪器可以很好地解决当时我国急需的微量多组分阴离子分析问题，引起了众多参观者的极大兴趣。但是，该公司一位美籍华人经理傲慢的一句话刺痛了他的心，“这是陶氏化学公司科学家的最新成就，你们几十年内不会搞出来的。”当时刘开禄的离子交换色谱装置可以测两个峰，而Dionex14离子色谱仪可以测七个峰。他那时候才知道H.Small的发明已经仪器化，并命名为离子色谱仪，他埋头图书馆查了一周文献，慢慢的，将实验室装置全面商品化成国产离子色谱仪的方案在脑中形成，后来他把想法汇报给了他的老师杨承宗，杨先生非常高兴，并让他为全面商品化准备各种零件和器材。　　那个时候我们国家酸雨污染非常严重，因为家家户户取暖做饭都烧蜂窝煤，几个产粮大省连续几年都欠收，最后都上报到了国务院。北京环境保护检测中心主任吴鹏鸣上交了一份报告，要求买一百台戴安的色谱仪来测定酸雨成分。当时一台戴安离子色谱仪售价为四万美元，而我国的外汇很紧张，乒乓球运动员出国只能带二十美元。最终国务院只批准购买了四台，解放军防化研究所一台，国家环境科学院一台，上海两台。在一次无锡的环保会议上，吴鹏鸣邀请刘开禄做了国产离子色谱仪的报告，引起了极大的反响，北京矿产地质研究院分析测试研究室的高级工程师蒋仁依当天就跑到刘开禄的房间里告诉他，“只要你做出来，我给你推广。”在吴鹏鸣的大力推荐下，核工业北京第五研究所总工程师董灵英为刘开禄在所里争取经费，一共申请到了2万元开始研制离子色谱仪。“刚开始平流泵花了4000多元，阀门又是1000多元，资金还是非常紧缺。”在十分艰苦的条件下，刘开禄不断改进填料，使装有YSA-2型高效薄层阴离子交换树脂填料的分离柱能分离分析七个阴离子，使其分析指标达到Dionex14的分析水平。研制国产离子色谱仪的条件已经完全具备，刘开禄邀请赵云麒参加研制工作，赵云麒设计了可产品化的电导池，并且在二人的通力合作下，制成了完全国产化的ZIC-1型离子色谱仪离子色谱仪样机，共三台。1983年6月30日经过鉴定会专家组的评审，一直认为该仪器为国内首次研制成功，它所配备的YSP-2型阴离子色谱柱的柱效率、灵敏度、使用寿命等主要技术指标均达到国外同类产品的水平，同意小批量生产。　　鉴定会主任：国家海洋局局长(前排左6)陈国珍教授　　副主任：兰州大学(前排左5)丘陵教授、核工业六所总工程师(前排左4)沈言谆、北京环境监中心高级工程师(前排左8)陈禹芳　　鉴定会委员：核工业北京化冶院副院长(前排左2)董灵英教授、核工业北京化冶院(二排左5)朱长恩教授、核工业北京化冶院(二排左7)殷晋尧教授、国防科工委 (前排右2)吕参谋、核工业北京化冶院科技局成果处处长(前排右3)肖兴寿教授、核工业部矿冶局科技处处长(前排左1)陈煋宇教授、核工业北京化冶院院长(前排右1)张镛　　刘开禄(三排左1)、赵云麒(三排左6)、蒋仁依(二排左1)　　1983年8月刘开禄和赵云麒去青岛崂山电子仪器实验所进行ZIC-1型离子色谱仪的生产试制，在与实验所的工程师周中柱、苏程远、庆永顺等人共同努力下，10月份生产出三台ZIC-1型离子色谱仪，并在当年投入市场，填补了国家空白。后来ZIC-1型离子色谱仪被国家环保局认定为酸雨检测规程的示范仪器，一下打开了环境保护分析仪器的市场，总共生产销售了近100台。　　1985年6月随着苏程远被调入青岛晶体管厂，赵云麒和刘开禄又转移到青岛开始了ZIC-2型离子色谱仪研发，主要工作是研究基于刘开禄提出的双模式理论和适用于阳离子分析的“五极电导检测”电路。当时并不像现在一样模仿很盛行，而且即使想仿造戴安的仪器也不太可能。进口仪器买不起，就算有人买回来，也不可能拆开让人看。1986年中国科学院生态环境研究中心博士生导师牟世芬研究员和刘开禄编著出版了《离子色谱》，书中指出研制离子色谱仪其中核心的问题之一就是要研制出性能好的电导检测器。苏程远和赵云麒根据书中关于四极电导检测器的原理方框图进行了五极电导检测器的研究。那个时候特别困难，晶体管厂生产的产品晶体管卖不出去。厂房边有一栋从前苏联人建的别墅，苏程远和赵云麒就在里面做实验，房子是挺好的，但伙食太差，饿了吃方便面，后来吃不起了就改吃挂面。整个实验过程中他们一直盯着噪声和基线漂移的变化，并不断地设法改进，累了就在椅子上睡觉，苏程远还为此白了不少头发。最后实验成功是在1986年2月8日农历三十的下午五点钟，基线走成了。二人兴奋了一个除夕夜晚。ZIC-2型和ZIC-1型的最大区别就是电导检测电路的不同，1型为二极电导检测器，2型为五极电导检测器，性能更优良。刘开禄及其团队对新型电导检测器进行了测试和运用研究，同时对袁斯鸣研发的YSC阳离子色谱分离柱进行分离实验，验证了双模式离子色谱理论，为ZIC-2型提供了技术支持。1987年12月22日，ZIC-2型离子色谱仪通过了同样高规格的专家鉴定并投产，青岛晶体管厂因此改名为“青岛科学仪器厂”(刘开禄老师想的名字)，ZIC-2型离子色谱仪和分离柱后来成为该厂的支柱产品。　　取代进口定制离子色谱仪为核潜艇保驾护航　　核潜艇的动力来自核反应堆产生巨大的热量，把水变成高温高压的蒸汽，然后通过透平机转化为机械能，推动核潜艇前进。在高温高压的情况下，微量的酸就可腐蚀特种钢管道，造成砂眼裂纹，非常危险。所以要求纯化水中氯离子含量低于0.1ppm。氯离子检测原来用的是英国的电化学检测器，但只能检测0.5ppm，灵敏度达不到。092号核潜艇发生过一次重大的蒸汽泄露事故，经过仔细排查确定为水质变化造成不锈钢管腐蚀。为了换掉这根裂纹特种钢管，军方可以说是费尽周折才搞到了世界上最好的耐腐蚀钢。核潜艇的走气管道是厚壁钢，要检修先要打开数十厘米厚的钢甲板。焊工一个接着一个连续焊了几天几夜，终于把旧管换成了新管。一来二去，估计几亿元的维修费就花出去了。后来相关人员在刘开禄的技术指导下，设计提供了一台小型离子色谱仪，解决了核潜艇上水质监测问题。自九十年代始的其后二十年间已经生产数十台，主要检测氯离子、硫酸根、有机酸和其他阴离子。这其中的离子色谱柱和抑制器在二十年间都是由刘开禄提供。国防工业最能代表一个国家科技的最高水平。离子色谱仪从无到有，从有变多，老专家们倾注了毕生的心血。　　后记：目前国产离子色谱仪的售价在10万以上，进口离子色谱仪的售价在40万~150万，国内市场总量是每年约3000台，国内厂商大约占有20%的市场份额，远远落后于国外厂商。而如果没有国家重大科学仪器设备开发专项的支持，国产厂商的发展历程可能更加艰难。就技术方面而言，离子色谱柱是目前国产离子色谱技术最薄弱的环节，虽然早期核工业北京冶金化工研究院和中科院生态环境研究中心有少量生产，但后来没有进行持续的研发。离子色谱柱和各种填料在实验过程产生的粉尘污染和使用的挥发性化学试剂对身体危害非常大。2012年，刘开禄就是因为身体原因停止了研究工作。其夫人袁斯鸣从八十年代初就开始为全国离子色谱厂家和用户提供离子色谱柱和各种填料，一直到2008年也是因为身体原因才离开实验室。1986年苏程远和赵云麒研发成功的五级电导检测器一直延用到现在。专注应用开发的蒋仁依今年年初已去世。我们期待国产离子色谱仪的继任者能再续传奇。（编辑：王明）