wzlefd的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wzlefd

博文

能实现爱因斯坦所说的对一种“自然现象进行逻辑上前后一贯的摹写" 科学理论价值的渗透力概念。

已有 159 次阅读 2026-6-28 14:21 |系统分类:论文交流

      学界或教科书曾用渗透压这个概念解释渗透过程,但往往“ 出现矛盾”、“难以自圆其说”、“纵使多方解释也难以成效”等等(《植物生理学报》等评语),而用以渗透力为核心概念的渗透定律便可使渗透过程得到完美的解释。下以图文例说。

       渗透之始,溶剂(或相对较稀的溶液,下同)与溶液(或相对较浓的溶液,下同)液面一样高时(图 1),由于溶剂侧的渗透力大于溶液侧的渗透力,所以溶剂侧的溶剂开始向溶液侧渗透,从而引起溶液侧压强的上升;这个上升过程也是溶剂侧渗透力不断减小(因压强减小,若是相对较稀的溶液,渗透有效膜面积也减小)而溶液侧渗透力不断增大(因压强、渗透有效膜面积都同时增大) 的过程(图 2);当半透膜两侧的渗透力增减到一样大小时两侧的液面不再升降,即达到了渗透之终的渗透平衡态(图 3)。

image.png

图1渗透之始(渗透最初瞬间) 图2渗透之中(渗透正在进行) 图3渗透之终 (渗透达到平衡)

       有了渗透力的概念,渗透实验中,非刚体膜的形变规律也能很容易得到解释:渗透最初瞬间(图1)溶剂侧的净渗透力达到最大值,但两侧的压强却一样,所以膜不发生宏观的弹性形变;随着渗透进行,溶剂侧的压强渐减而溶液侧的压强渐增,从而造成两侧压差从无到有的变化,膜则被这种渐大的压差压得向溶剂侧渐渐凸起(图2);最后,两侧净渗透力为零,处于渗透平衡态,但两侧的压差却达到最大值,所以膜向纯水侧凸起最大(图 3)。这是膜向溶剂侧凸起形变呈现“无-小-大”规律的原因。

       以上对渗透过程和非刚体膜的形变规律等,用新渗透压理论中的渗透力的概念进行解释,能实现爱因斯坦所说的对一种“自然现象进行逻辑上前后一贯的摹写" 的科学理论价值。

       当前的教科书对渗透过程作解释时,由于没有渗透力的概念,所以注意不到膜弹性形变反弹力在平衡压差中的作用,为了自圆其说,只好臆想平衡压差的是溶剂侧“有这样大的静压” 等等:而殊不知,两侧的压差是靠膜的形变(不管是膜形宏观的还是膜质微观的)反弹力来平衡的,在渗透平衡时能平衡两侧相互透过溶剂的力,不是任何别的力,而只能是大小相等的渗透力。如果没有渗透力的概念,不了解渗透力在渗透过程中的变化及作用,对渗透过程的解释就难免“ 出现矛盾”、难以自圆其说、“纵使多方解释也难以成效”等等;反而观之,有了新渗透压理论的渗透力概念等,就会对一个渗透系统完整的渗透过程,得到顺理成章、合乎逻辑的解释。

       正如爱因斯坦所说: 对于已有的科学概念“如果它们同所给的东西之间的对应过于松懈,那么这些概念就会被别的概念所代替”。渗透压概念,自有其重要的科学意义,但在对于渗透过程问题的解释上,就诚如爱因斯坦所说,已显得“过于松懈” ;所以在实现渗透科学的理论价值上,包括在对渗透过程“进行逻辑上前后一贯的摹写”或解释上,渗透压这个概念被新渗透理论中的渗透力概念“所代替”是完全应该和必要的,这也是科学认识有所进步得表现。



https://blog.sciencenet.cn/blog-1720180-1541310.html

上一篇:[转载]影响新渗透压定律中k值大小的因素




    
收藏 IP: 115.60.48.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2026-6-28 16:45

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部