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化学中的实践是科学抽象的基础和客观依据。


化学先生 / 2019-08-10

       科学抽象不同于荒唐的玄想和空洞的思辦,它以实践作为自己的基础和根据、实践既是取得科学抽象所依据的感性材料的源泉,又是检验科学抽象所得结果是否正确的标准。掌握必要的充分而可靠的感性材料是进行科学抽象的前提条件,从个别的事实和零星的材料中无法抽象出事物的本质特征和固有的规律,而关于客观事实的大量经验材料只有通过实践才能获得。


    19世纪30年代在欧洲化学界曾发生过场一元说和二元说的激烈论战。著名瑞典化学家贝采利乌斯,企图把他所提出的在无机化学领域中取得了成功的电化二元说,推广应用到有机化学领域,他认为有机化合物也”“必须由正电组分和负电组分”两个部分所构成。

    1836年法国青年化学家罗朗(A. Laurent,1808~1853)研究了卤素对有机物的取代作用,发现取代后的生成物的性质并未发生很大变化。于是他经过抽象和概括,提出了一个触及有机物结构和性质关系的新学说:“用其他元素取代有机物的氢以后,可以得到同初始物性质相似的新物质。”罗朗的这个学说与当时流行并占统治地位的贝采利鸟斯电化二元说背道而驰,于是罗朗遭到来自学术界各方面的反对和攻击。但他毫不动摇,继续不懈地积累实验资料,不断充实自己的论点。由于他和其他化学家的工作,使一元说为越来越多的实验事实所证实,终于在有机化学领域战胜了二元说。这一场论战,以默默无闻的年青学者罗朗的胜利和大名鼎鼎的化学权威贝采利乌斯的失败而告终。

    究其原因,就在于罗朗是以实践为基础,以事实为根据,而贝采利鸟斯的观点则如著名化学家李比希所说:“建立在一大堆没有任何证明的空洞假设的基础上。”由此可见,进行科学抽象必须充分重视实践,尊重实践。

    实践是科学抽象的客观依据,还有另一方面的意义。正如列宁所说:“必须把人的全部实践…作为真理的标准,也作为事物同人所需要它的那一点的联系的实际确定者…”正是人们有意识有目的地变革现实的实践,才在具有无穷多的方面属性和关系的错综复杂的客观世界中,把与实践有关的那些部分确定下来和划分出来,作为研究的对象。科学抽象需要对思维加工所需感性材料的完备性和准确性提出明确的要求。

    对于某一客观对象具体应用抽象方法时,可以舍去什么,必须舍去什么,不能舍去什么,不是随意的,而是都要由实践来确定。例如,实践证明,对于常温常压下的气体,可以舍去分子之间的相互作用力而只考虑分子的无序运动,也就是可以应用理想气体模型:但对于低温高压极端条件下的气体,就不能舍去分子间力,此时要用范德华气体模型或其他更复杂的气体模型了。

    其中,分子间力被忽略还是不被忽略也是通过实践确定下来的。又如,在化学工业中,随着实践的发展和经验的积累,人们发现用溶剂吸收气体中的杂质以洗涤气体的过程,与在盐酸生产中吸收氯化氢气体的过程,无论是吸收速率的关系式、物料衡算的关系式,还是回收废气、从混合气中抽提有用产品等方面的规律,都是相同的。

    于是,化学工程师们运用科学抽象方法,舍去各具体气体(如氯化氢等)和溶剂体系的个性,而抽取出共同的东西,形成“吸收”这一单元操作。其他化工单元操作,如蒸发、蒸馏、萃取、过滤、结晶、干燥等,都是在化工生产实践的基础上,以实践需要为依据,运用科学抽象方法,舍去各种化学工业(如制糖、制碱、制硫酸、生产氮肥、精炼食盐等)工艺过程的特殊性,抽取出它们在操作方面的共性而形成的。所以,科学抽象来自实践,又指导实践,并在实践中受到检验。
             

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