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化學(xué)研究中的問題

在化學(xué)研究的起點(diǎn)上,或者更一般地說科學(xué)研究的起點(diǎn)問題上,學(xué)術(shù)界存在著不同看法。一種看法認(rèn)為,科學(xué)研究從觀察和實(shí)驗(yàn)開始,然后在經(jīng)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)定律,再把經(jīng)驗(yàn)定律上升為科學(xué)定律,最后得出學(xué)說和理論。

化學(xué)綜合方法階段

20世紀(jì)乃至21世紀(jì)初，自然科學(xué)呈現(xiàn)出日益明顯的整體化趨勢。其主要表現(xiàn)是邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科和橫斷學(xué)科的不斷涌現(xiàn)，從而使自然科學(xué)各學(xué)科日益聯(lián)結(jié)成一個(gè)統(tǒng)一的整體。 在這種形勢下，作為研究科學(xué)的工具,運(yùn)用單一的研究方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。在現(xiàn)代科學(xué)前沿中，研究對象和研究方法之間的關(guān)系已經(jīng)發(fā)生了根本的變化，從“一種對象一種方法”的簡 單對應(yīng)發(fā)展成為“一種對象兒種方法”的復(fù)雜綜合的關(guān)系,從而使科學(xué)方法呈現(xiàn)出交叉化、多元化綜合化的發(fā)展趨勢。從化學(xué)方法來看，主要表現(xiàn)為經(jīng)驗(yàn)方法與理論方法的綜合、不同

化學(xué)理論方法階段

到了19世紀(jì)，化學(xué)已經(jīng)積累了豐富的材料，急需加以整理、綜合，做出理論分析。這就推動(dòng)化學(xué)從搜集材料階段進(jìn)入到整理材料階段。由此也就促使化學(xué)方法從經(jīng)驗(yàn)方法階段發(fā)展到理論方法階段。即應(yīng)當(dāng)在完善經(jīng)驗(yàn)方法的同時(shí)，更進(jìn)一步發(fā)展抽象演繹假說和比較等理論方法，以適應(yīng)化學(xué)發(fā)展的需要。

化學(xué)經(jīng)驗(yàn)方法階段

從16世紀(jì)中葉起,科學(xué)逐步從宗教神學(xué)的羈絆中解脫出來,進(jìn)入到近代科學(xué)發(fā)展的新階段。到了17世紀(jì)中葉化學(xué)也終于從自然哲學(xué)、煉金術(shù)原始醫(yī)學(xué)中擺脫出來,成為獨(dú)立的化學(xué)科學(xué)。同時(shí)，化學(xué)方法也從準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的煉金方法過渡到了以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的近代經(jīng)驗(yàn)方法階段。

化學(xué)方法簡史準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法階段

大約從公元1世紀(jì)時(shí)期開始,些國家的奴隸制社會先后被相對先進(jìn)的封建社會所取代,這種社會生產(chǎn)力和社會結(jié)構(gòu)的改變推動(dòng)古代化學(xué)從生產(chǎn)實(shí)踐中分化出來，先后在中國、埃及、阿拉伯和西歐逐漸形成為一種具有獨(dú)立性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，即煉金術(shù),在煉金實(shí)踐中誕生了原始形態(tài)的化學(xué)。與此相適應(yīng)，古代的化學(xué)思辨方法也逐漸推進(jìn)到了準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法的新階段。

化學(xué)思辨方法階段

在古代社會生產(chǎn)力低下的條件下，化學(xué)還不可能從生產(chǎn)實(shí)踐和哲學(xué)中分化出來形成一門獨(dú)立的科學(xué)，化學(xué)理論還只能是混雜、融合在哲學(xué)中以自然哲學(xué)的形態(tài)存在。 自然哲學(xué)作為中世紀(jì)之前的知識匯集形態(tài),其主要特點(diǎn)是在尚不具備以科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)節(jié)證明的條件下，就企圖說明自然界“總的東西”，去說明“世界是由何物構(gòu)成的”，去盲目地尋找物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)、聯(lián)系、作用和發(fā)展的普遍規(guī)律。這樣，自然哲學(xué)也就只能運(yùn)用思辨的方法籠統(tǒng)、抽象地說明世界。

學(xué)習(xí)和運(yùn)用化學(xué)方法和化學(xué)方法論的...

化學(xué)史是研究化學(xué)方法論的一個(gè)重要的經(jīng)驗(yàn)來源;化學(xué)方法論的研究需要概括化學(xué)史的材料,從總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中受到啟迪，以便建立起合理的方法論的邏輯結(jié)構(gòu)。匈牙利科學(xué)哲學(xué)家拉卡托斯曾強(qiáng)調(diào)了解和研究自然科學(xué)史的重要性，他認(rèn)為:“沒有科學(xué)史的科學(xué)哲學(xué)是空洞的;沒有科學(xué)哲學(xué)的科學(xué)史則是盲目的?！辫b于科學(xué)哲學(xué)實(shí)質(zhì)上即是科學(xué)方法論,因此,我們認(rèn)為如下的觀點(diǎn)亦同樣是有意義的:沒有化學(xué)史的化學(xué)方法論是空洞的，沒有化學(xué)方法論的化學(xué)史則是盲目的。

質(zhì)譜解析中分子離子峰的確定

在進(jìn)行質(zhì)譜分析后對所得到的質(zhì)圖要加以解析，以便從中得到我們所需要的有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而推斷分子的結(jié)構(gòu)。解析質(zhì)譜圖一般從高質(zhì)量端的峰開始，首先是根據(jù)質(zhì)荷比數(shù)確認(rèn)分子離子峰，以確定分子量，如果使用的是高分辨的儀器，則可以得到精確的分子量數(shù)據(jù)，由此便可推測到幾種可能的分子式。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)有機(jī)化合物分子裂解的規(guī)律來解析一系列的碎片離子峰，找出它們之間的相互關(guān)系，從而為推斷有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)提供重要的信息。

質(zhì)譜圖中影響離子斷裂的主要因素

當(dāng)轟擊電子的能量較大時(shí)，分子離子就要發(fā)生裂解。由于各種有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)及裂解的方式不同，所以，產(chǎn)生碎片離子的種類和數(shù)量也不同。在裂解過程中，若電子向兩邊轉(zhuǎn)移，即一個(gè)σ鍵的兩個(gè)電子各自回到自己的原子上，這種裂解稱為均裂(homolysis)。

質(zhì)譜中的同位素離子與碎片離子

有機(jī)化合物分子一般為C、H、O、N、S、Cl及Br等元素組成，這些元素均有其同位素，因此在質(zhì)譜圖上會出現(xiàn)比主峰高1個(gè)以上質(zhì)量數(shù)的小峰。這些同位素所產(chǎn)生不同質(zhì)量的離子峰群，稱為同位素峰簇(isotopic clusfer)。它們的強(qiáng)度表示該元素的同位素豐度比，理論上等于該元素中重同位素的百分含量與分子中此種元素原子個(gè)數(shù)的乘積。