化學(xué)研究中的系統(tǒng)方法探測化學(xué)結(jié)構(gòu)的間接性方法
化學(xué)先生 / 2019-08-21
傳統(tǒng)化學(xué)用感官直接研究顏色、氣味的變化，看有無氣體的放出、沉淀的出現(xiàn)、指示劑的變化，等等。盡管這種直觀的方法在當(dāng)代化學(xué)研究和培養(yǎng)學(xué)生能力素質(zhì)方面仍然有十分重要的意義,但對各種化學(xué)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。
現(xiàn)代化學(xué)對微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)和過程的研究，采取了一系列的間接手段，如光譜、能譜.X射線衍射、極譜、質(zhì)譜、核磁、穆斯堡爾譜等,用不同的探測手段所得到的結(jié)果形式，相差非常之大。這就需要對這些結(jié)果形式進行系統(tǒng)的綜合分析研究，靠理論思維來把握微觀結(jié)構(gòu)的式樣。沃森和克里克之所以能超過前人，首先提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),在諸多的原因中一個十分重要的原因，就是他們善于把對DNA探索的大量間接結(jié)果用理論思維進行精辟地概括和提煉最后得出“雙螺旋”的結(jié)論。
當(dāng)代化學(xué)探索微 觀結(jié)構(gòu)的各種探測手段和操作方式所得出的結(jié)構(gòu)有巨大差異。不僅是用不同的手段(如各種不同的譜)從不同的側(cè)面去探索會出現(xiàn)差異，就是用相同的手段從同一側(cè)面去探測，由于操作程序的微小變化操作技能的微小差異、儀器功能的差異等，也會導(dǎo)致結(jié)果的不同。原因就在于,對微觀結(jié)構(gòu)和過程的探測要通過探測者一儀器和操作程序長化學(xué)微觀客體三者相互作用來實現(xiàn)。在這里，和物理學(xué)前沿相同,同樣存在著“測量問題”，所得到的并不是化學(xué)客體的直觀圖像，而是儀器與客體相互作用的結(jié)果。
對化學(xué)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的探測，和直觀的實驗之間，還有許多其他值得注意的差別:
第一，探測的結(jié)果是儀器和微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)相互作用的綜合結(jié)果，而不是微觀結(jié)構(gòu)的“自然狀態(tài)”，所以，一種探測結(jié)果或操作得出的結(jié)論應(yīng)當(dāng)與實驗相對照。
第二,探測化學(xué)微觀結(jié)構(gòu)時，一種儀器或4種操作只反映微觀化學(xué)物質(zhì)的某一側(cè)面(如質(zhì)量、能量運動狀態(tài)、信息等)，所以需用多種手段從不同的側(cè)面進行研究，最后再對結(jié)果進行綜合研究，從而才能把據(jù)微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)的“自然狀態(tài)”，否則容易犯以偏概全的錯誤。
第三,在21世紀(jì)，對微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究，更需要理論思維。因為研究微觀化學(xué)結(jié)構(gòu)的間接性和“測量問題" ,決定著把握微觀結(jié)構(gòu)的真實“自然狀態(tài)”.需要用人的頭腦來完成對這一點既不能否定，又不能夸大，否定它就會犯機械論庸俗唯物主義的錯誤,奇大它就會犯操作主義的錯誤，操作主義不僅從本體論上犯了唯心主義的錯誤,而且從方法論上夸大了中介程序卻忘了研究對象。
總之， 當(dāng)代化學(xué)對微觀結(jié)構(gòu)的研究和傳統(tǒng)化學(xué)有很大不同，它從認(rèn)識論上更精彩地體現(xiàn)了主觀與客觀、主體與客體的辯證性。
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