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我國(guó)電化學(xué)儀器的開(kāi)拓者??榮仁本 (2005-09-23)

發(fā)布時(shí)間:2007-12-04 作者: 來(lái)源: 瀏覽:1011
榮仁本,電化學(xué)分析儀器專家,我國(guó)電化學(xué)儀器的開(kāi)拓者。50年代初期制成我國(guó)第一臺(tái)玻璃電極酸度計(jì),并以此為突破口,運(yùn)用電位、電導(dǎo)、電量等原理開(kāi)發(fā)出一系列電化學(xué)分析儀器產(chǎn)品,為創(chuàng)建我國(guó)自己的電化學(xué)分析儀器工業(yè)體系作出了突出的貢獻(xiàn)。 榮仁本,1916年10月生于江蘇省無(wú)錫市。40年代初,榮仁本在大同大學(xué)化學(xué)系任分析化學(xué)和理論化學(xué)實(shí)驗(yàn)的助教。當(dāng)時(shí)國(guó)際上儀器分析作為一門(mén)專門(mén)學(xué)科還剛剛開(kāi)始,國(guó)內(nèi)也沒(méi)有專測(cè)電導(dǎo)或pH的儀器,所以作為理論化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,測(cè)定電導(dǎo)率和pH值時(shí),僅作原理性示范,用惠司登電橋和電位差計(jì)來(lái)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,1943年,榮改變了老辦法,自己動(dòng)手做成了一臺(tái)兼測(cè)電導(dǎo)和pH值的裝置,供他在震旦女子文理學(xué)院講授理論化學(xué)時(shí)作實(shí)驗(yàn)之用,收到了較好的教學(xué)效果。用專門(mén)設(shè)備作為分析手段,即所謂“儀器分析”,當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)。這事引起了反響,也啟發(fā)他立志去發(fā)展儀器分析,并且應(yīng)用到科研和生產(chǎn)實(shí)踐中去。 榮仁本業(yè)余愛(ài)好無(wú)線電技術(shù),造詣深厚。在漢利化工廠工作時(shí),為參與研制攝影用的感光底片,對(duì)于感光材料下過(guò)苦功。他掌握英、德、日三門(mén)外語(yǔ),便于搜集國(guó)外科技信息。他不僅善于用腦,而且善于動(dòng)手,在實(shí)干中學(xué)會(huì)了鉗工,簡(jiǎn)單的零部件能自己動(dòng)手加工。此外,在管理實(shí)驗(yàn)室時(shí),還練出了一手玻璃燈工手藝。他那雙靈巧的手,老工人也為之折服。雄厚的實(shí)力促成他在發(fā)展分析儀器的道路上成果累累,業(yè)績(jī)輝煌。 中華人民共和國(guó)建立初期,他發(fā)現(xiàn)在微粒絕緣體上包一層炭膜,再經(jīng)模壓可制成炭質(zhì)電阻,其阻值穩(wěn)定不變,質(zhì)量趕上了進(jìn)口的名牌貨。在無(wú)線電行業(yè)人士的倡議下,他在自己家中辦了一個(gè)小小的工廠,逐漸發(fā)展到有十余個(gè)工人,主要生產(chǎn)無(wú)線電用的炭質(zhì)電阻。同時(shí)小量試制配用醌氫醌電極的酸度計(jì),并以研制配用玻璃電極的酸度計(jì)作為發(fā)展方向。雷磁電阻上市以后,立即譽(yù)滿全國(guó)。當(dāng)時(shí)國(guó)外封鎖禁運(yùn),國(guó)內(nèi)無(wú)線電工業(yè)正在興起,電阻產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要,供需矛盾日見(jiàn)嚴(yán)重。榮仁本志在分析儀器,無(wú)意花費(fèi)精力來(lái)擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)用手工操作而又規(guī)格繁多的炭質(zhì)電阻。1953年,為了改善電阻供應(yīng),他毅然將生產(chǎn)技術(shù)無(wú)償轉(zhuǎn)讓給國(guó)營(yíng)東北廣播器材廠,留下的儀器部分改名雷磁電化儀器工業(yè)社,公私合營(yíng)后改名雷磁儀器廠,專搞電化儀器,不再生產(chǎn)電阻。電阻廠生意興隆,本微利厚,工商界人士對(duì)他這一愛(ài)國(guó)的行動(dòng)咸感欽慕。 1953年,中國(guó)第一支玻璃電極在榮家煤氣灶旁誕生了。雖然是用鈉玻璃制成的,存在堿誤差較大的缺點(diǎn),使用范圍有其局限性,但國(guó)際上普遍使用鈉玻璃電極也才不過(guò)幾年的時(shí)間,我國(guó)從無(wú)到有已趕上一大截了。之后,手提式、臺(tái)式、便攜式各種配用玻璃電極的酸度計(jì)以及電位滴定儀也在一二年間先后投產(chǎn),經(jīng)受了科研單位和各化工行業(yè)的實(shí)際考驗(yàn),反映良好。 50年代初,國(guó)內(nèi)懂行酸度計(jì)的人極少,進(jìn)口的酸度計(jì)遇到故障只能送到雷磁廠來(lái)檢修,所以榮仁本有機(jī)會(huì)見(jiàn)識(shí)幾乎全世界所有牌號(hào)的酸度計(jì),對(duì)它們的優(yōu)劣點(diǎn)心中有數(shù)。雷磁廠酸度計(jì)就是根據(jù)國(guó)內(nèi)條件,采集國(guó)外產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)制造的。為了對(duì)用戶負(fù)責(zé),他非常重視售前售后的服務(wù)。售出后發(fā)生故障。不問(wèn)是質(zhì)量問(wèn)題還是使用不當(dāng),一概免費(fèi)檢修。高度的責(zé)任感贏得了產(chǎn)品的信譽(yù)和用戶的信任。 1956年,榮仁本又試制成了全量程鋰玻璃電極。雷磁廠的酸度計(jì)全部配上全量程電極,型號(hào)一新,產(chǎn)品臻于完善。與當(dāng)時(shí)的國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品相比,除外表不如外,內(nèi)部質(zhì)量完全可以媲美。為此,國(guó)家為扶持國(guó)內(nèi)優(yōu)秀產(chǎn)品,曾決定自1958年起不再?gòu)膰?guó)外進(jìn)口酸度計(jì),直至70年代,因特殊需要才又恢復(fù)進(jìn)口。 1956年,公私合營(yíng)掀起高潮,榮仁本率先提出申請(qǐng),核資時(shí),這家不足十人的弄堂小廠資產(chǎn)有十萬(wàn)元之多,其中現(xiàn)款竟達(dá)90%。原來(lái)榮仁本歷年來(lái)都將稅后利潤(rùn)全部撥充擴(kuò)大再生產(chǎn)資金了。合營(yíng)后,并進(jìn)一些小廠,規(guī)模擴(kuò)大了,并遷入新的廠房,新廠還建了電極車間;生產(chǎn)蒸蒸日上。 1958年,榮仁本與復(fù)旦大學(xué)、上海材料研究所協(xié)作攻關(guān),做出了痕量分析用的方波極譜儀。1965年他設(shè)計(jì)并制成紅外氣體分析儀和庫(kù)侖法鋼鐵定碳儀,獲全國(guó)科技獎(jiǎng)。1972年他意識(shí)到電化學(xué)分析儀器只能確定物質(zhì)的成份,而X射線衍射儀對(duì)近代高分子材料和微電子材料的結(jié)構(gòu)分析卻具獨(dú)特的功能。而結(jié)構(gòu)分析對(duì)材料工業(yè)是非常重要的,衍射儀屬于電子光學(xué),不屬于電化學(xué)儀器范疇,它不是一般的定性定量分析,但對(duì)今后成份分析儀器的發(fā)展有其重要性。于是他正式建議試制衍射儀,同時(shí)在廠內(nèi)組織力量對(duì)國(guó)內(nèi)外同類儀器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查研究。他用步進(jìn)電機(jī)改進(jìn)了日本和菲利浦廠當(dāng)時(shí)都采用的同步電機(jī)作為測(cè)角儀的動(dòng)力源,大大簡(jiǎn)化了調(diào)準(zhǔn)和控制手段。同時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的移相檢波技術(shù)來(lái)調(diào)整X光源,使其穩(wěn)定度達(dá)到0.01%。他花了近十年的時(shí)間,終于實(shí)現(xiàn)了理想。1978~1980年他又在上??萍即髮W(xué)的合作下,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了帶微機(jī)的自動(dòng)X射線衍射儀和X射線聚焦相機(jī),榮獲一機(jī)部三等獎(jiǎng)。X射線對(duì)人體有害,而防護(hù)措施是在試驗(yàn)中逐漸摸索出來(lái)的,未及事先設(shè)防,10年來(lái),X射線使他的白血球下降到3000以下,體質(zhì)急劇衰退。1983年,他退居二線,任光學(xué)儀器公司顧問(wèn),但仍在從事科研活動(dòng),1986年他正式退體,那時(shí)他身體已經(jīng)康復(fù),仍然意氣風(fēng)發(fā),銳意創(chuàng)改。 榮仁本終生服膺周總理生前“對(duì)于外國(guó)技術(shù)要一學(xué)二比三改四創(chuàng)”的教導(dǎo),堅(jiān)持走“消化、吸收、改進(jìn)、提高”的道路。他深感我們引進(jìn)國(guó)外技術(shù)已經(jīng)不少,但在改進(jìn)提高方面做得不夠,他常說(shuō):儀器是供人使用的,用戶最有資格評(píng)議儀器的質(zhì)量。用戶的要求就是儀器的發(fā)展方向;用戶在使用中發(fā)生的問(wèn)題(如在某種環(huán)境下不好使用)是改進(jìn)的內(nèi)容。應(yīng)該與用戶密切合作,與用戶交朋友,他是這樣說(shuō)的,也是這樣做的,在退休以后,他又連續(xù)取得多項(xiàng)重大的突破。 應(yīng)用電子管線路的酸度計(jì)都難于避免地存在著高輸入阻抗和柵流的隱患。集成塊和高性能絕緣材料的問(wèn)世,使酸度計(jì)擺脫了這一困境,穩(wěn)定性大大提高。新型的酸度計(jì)要求小數(shù)第二位讀數(shù)穩(wěn)定不變,這對(duì)顯示器本身來(lái)說(shuō)是不難達(dá)到的。但一般的玻璃電極卻存在著影響穩(wěn)定性、線性、重觀性和堿誤差等問(wèn)題。榮仁本認(rèn)為要制造高精度的酸度計(jì)必須首先為玻璃電極排除一切不穩(wěn)定因素。于是他重新研究了pH敏感玻璃中各種元素的功能作用及不同比率配方的性能差異,於1986年制成新一代的玻璃電極,并與參比電極合并組裝在塑殼中,成為一種新型的復(fù)合電極。1987年經(jīng)美國(guó)一家測(cè)試中心作全性能試驗(yàn),結(jié)果全部達(dá)標(biāo),部分指標(biāo)還超過(guò)了名牌同類產(chǎn)品。它的優(yōu)點(diǎn)是平衡特快,阻抗穩(wěn)定終年不變,堿誤差特小。1988年投產(chǎn)后,用戶都很滿意。 參比電極已經(jīng)定型多年了,國(guó)際上也沒(méi)有進(jìn)一步改進(jìn)的文獻(xiàn),一般都認(rèn)為只要鹽橋溶液中氯化鉀濃度在3N以上,液接界電勢(shì)就不受被測(cè)液的影響,就能保持穩(wěn)定不變。實(shí)際上影響參比電極電勢(shì)穩(wěn)定度的是液接界電勢(shì),而液接界電勢(shì)是擴(kuò)散電勢(shì)與流動(dòng)電勢(shì)之和。擴(kuò)散電勢(shì)用較濃的氯化鉀為鹽橋可以解決。而流動(dòng)電勢(shì)則正比於液接界內(nèi)外溶液的壓差和電阻率,這很難保證它穩(wěn)定不變。他改變了液接界的設(shè)計(jì),把流動(dòng)電勢(shì)摒除於測(cè)量電路之外,取得了高穩(wěn)定性的參比電極的技術(shù)成果,并於1990年獲得國(guó)家專利。 發(fā)酵工業(yè)生物工程需用的pH傳感器多數(shù)是從國(guó)外進(jìn)口的。發(fā)酵用的傳感器安裝在反應(yīng)鍋內(nèi)須經(jīng)高溫殺滅雜菌,也就是說(shuō)必須承受130℃的高溫和由此而產(chǎn)生的270Pa的蒸汽壓力,普通傳感器對(duì)此是承受不了的。多數(shù)傳感器,包括進(jìn)口的,用一個(gè)多孔的玻璃砂芯作為電極的液接界,為防止界外壓力大于界內(nèi)壓力時(shí)受測(cè)液的倒灌,不得不在傳感器上裝了一個(gè)壓力補(bǔ)償設(shè)備。這一設(shè)備工藝復(fù)雜,使用麻煩。他認(rèn)為只要把液接界改用離子導(dǎo)電的固體物質(zhì),倒灌就不會(huì)發(fā)生,壓力補(bǔ)償設(shè)備也就可以省去。1988年他完成了準(zhǔn)備工作,將自己創(chuàng)造的離子導(dǎo)電固體物質(zhì)應(yīng)用到自己設(shè)計(jì)的傳感器中。在高溫高壓下,反復(fù)試驗(yàn)其承受壓力,證實(shí)自己的設(shè)想是正確的。又經(jīng)多次改進(jìn),樣品分別送幾家需用單位試用,均獲得滿意結(jié)果。國(guó)外貿(mào)易商聞?dòng)嵰矘O感興趣,希望取得樣品。該技術(shù)於1989年獲得國(guó)家專利。 當(dāng)前生物工程、醫(yī)學(xué)研究和生命科學(xué)都在飛速發(fā)展。對(duì)pH的精度要求也與日俱增,有的希望能看到顯示儀上小數(shù)后第三位的變化趨勢(shì)。榮仁本認(rèn)為電極經(jīng)過(guò)上述改良后基本上已可滿足這一要求,但國(guó)產(chǎn)的顯示儀還停留在小數(shù)兩位的精度上,有待改進(jìn)。1992年他設(shè)計(jì)了一個(gè)經(jīng)濟(jì)而簡(jiǎn)便的辦法,只需增加少量材料就能使酸度計(jì)具有量程擴(kuò)大功能,從而使酸度計(jì)的精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)?,F(xiàn)亦已取得專利權(quán)。 榮仁本已屬75歲高齡,壯志不減,他還有不少想法需待研討試驗(yàn)。他與分析儀器已經(jīng)結(jié)了不解之緣,他的研究還將繼續(xù)。 榮仁本1958年批準(zhǔn)為工程師技術(shù)職稱是上海市儀表局第一批高級(jí)工程師之一。1953年加入中國(guó)民主建國(guó)會(huì),并任該會(huì)第一、第四屆中央委員,現(xiàn)任民建中央咨詢委員。1959年作為特邀代表參加了全國(guó)財(cái)貿(mào)工交群英會(huì),1964年當(dāng)選為第三屆全國(guó)人大代表,1978至1992年當(dāng)選為第五、第六、第七屆全國(guó)政協(xié)委員,1960至1962連續(xù)三年當(dāng)選為上海市先進(jìn)工作者,1963年當(dāng)選上海市工商界先進(jìn)工作者,1978年當(dāng)選上海市先進(jìn)科技工作者。 榮仁本簡(jiǎn)歷 1916年10月 出生于江蘇無(wú)錫 1937年 畢業(yè)于大同大學(xué)化學(xué)系。 1938?1945年 大同大學(xué)化學(xué)系助教,講師。 1942?1945年 震旦女子文理學(xué)院理論化學(xué)講師。 1945?1949年 上海漢利化工廠技術(shù)負(fù)責(zé)人。 1949?1983年 創(chuàng)辦雷磁電阻廠,后改名雷磁儀器廠;公私合營(yíng)后任技術(shù)副廠長(zhǎng)。 1983?1986年上 海市儀表局光學(xué)工業(yè)公司技術(shù)顧問(wèn)直至退休。 主要論著 1 榮仁本.酸度計(jì)的技術(shù)交流和收獲.分析儀器,1963. 2 榮仁本.玻璃電極的成分和性能的關(guān)系.分析儀器,1963. 3 榮仁本.英國(guó)玻璃電極和日產(chǎn)電極性能對(duì)比.分析儀器,1965. 4 榮仁本.X射線衍射儀的調(diào)試.化學(xué)通報(bào),1978. 5 榮仁本.談?wù)勱P(guān)於X射線衍射儀Zθ值的理論偏差.分析學(xué)會(huì)第二屆年會(huì)論文集,1984
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