《验证新渗透压定律正确与否的“决定性实验”》
对于曾获诺奖并在全世界教科书誉载一百多年的范特霍夫渗透压定律，有一公认的“只适用于稀溶液”的局限性或不足。笔者在国内外发表的新渗透压定律，旨在扬弃教科书中范氏定律的缺陷和不足，纠正原教材定律的错误或不足，以确保教材的科学性、正确性和时效性。
从科学方法论的角度说，一个新科学定律，只要有理论逻辑和验证实验这双重证明，特别是在验证实验中有能令人信服的“决定性实验”证明，即可积极考虑将该新定律最移入教材，使新科学知识得到传播。
科学上的“决定性实验”针对的主要是靠逻辑演绎出的新科学定律，而判定这种新定律正确与否，除了看其能否合理解释相关现象，主要是能否准确预测出一种“人们意想不到的，似违背科学常理的反常现象”在“决定性实验”中兑现。
用理论逻辑推导出的新渗透压定律，在对其公式求得一阶和二阶导函数都大于0后，根据该公式不仅可解释渗透压数值随溶液浓度变化的规律和范氏渗透压定律为什么会受限于稀溶液等等，更可预测出人们意想不到的随着溶液浓度的提高渗透压会加速性提高；图像各点的切线斜率会越来越大；越来越多地正偏离于原来范特霍夫渗透压公式方程的直线，使其图像呈显为一种上弯曲线形，等等。这显然是一种“人们意想不到的，似违背科学常理的反常现象”，因为根据人们掌握的科学常理，人们知道活度系数为1的稀溶液，随着浓度的不断提高，活度系数会渐渐小于1，所以求渗透压时，随着浓度的提高应考虑到有（即给浓度乘上）渐渐小于1的活度系数校正值，这样得到完整的溶液渗透压图像应是在稀溶液阶段表现为有一定斜率的直线，浓度渐大的后续部分因活度系数降低，各点的斜率会有降低的趋势，会出现对范特霍夫渗透压公式方程直线越来越大的负偏离现象，在图像上则会呈显出一种下弯曲线形。这是人们认为一种符合科学常理的正常现象。
据上，我们便能对新渗透压定律公式的正确与否，做出“决定性实验”的判断：如果经实验，测得的数据图像是符合科学常理的下弯曲线形等等，则证明新渗透压定律公式预测错了，亦即该定律错了，在推导该定律过程时一定是逻辑起点或哪个环节犯了逻辑错误；相反，如果经实验显示的是“人们意想不到的、似违背科学常理的反常现象”上弯曲线形等等，则说明以新渗透压定律公式作为依据的预测是准确的，该新定律的正确是可令人信服的。
这就好象用理论逻辑推导出的定律公式，预测到了某年某月某日某时某地会掉下一块多大重量的陨石，而人们根据已知的常理认为这是天方夜谭，是根本不可能出现的反常现象；但最后如果掉下陨石的预测真的全部兑现了，那我们就不会再怀疑逻辑推导出的该理论公式的完全正确性了（且不是“概率上更倾向正确”的那种大几率正确性）。
亊实证明，经过这样的“决定性实验”，出现的图象确是反常的“上弯曲线形”等等，且屡试不爽，所以这种“决定性实验”就决定了新渗透压定律的正确性。
其实根据一些化工手册类书里的数据表也可以描画出渗透压的上弯曲线形图像，这也可旁证新渗透压定律公式得到过多次“决定性实验”的证明，只是长期未被人注意到而已。
（由于溶液浓度提高后有效浓度降低，因此对于活度系数小于1的非稀溶，人们在利用范氏渗透压公式求渗透压时，就提出了应该对浓度乘上活度系数值给予校正；而经这样的校正计算出的结果实际上是偏离实验值更远了；由此迁涉到新渗透压定律公式在应用时，是否要以活度系数对公式中的浓度进行校正调节问题，这又进一步迁涉到活度系数是否影响到与渗透压相关的“渗透无效面”是否会因活度系数小于1而减小的问题，这离不开精确的对比试验，有多种情况，拟另文讨论）
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自谢荣庆科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-1720180-1502927.html?mobile=1
收藏
