बहुलक व दैनिक जीवन में रसायन
योगात्मक बनाम संघनन बहुलक
| बहुलक | एकलक | प्रकार व उपयोग |
|---|---|---|
| पॉलिथीन | एथीन | योगात्मक; थैले, विद्युत्रोधन |
| PVC | विनिल क्लोराइड | योगात्मक; पाइप, केबल आवरण |
| टेफ़्लॉन | टेट्राफ़्लुओरोएथीन | योगात्मक; अ-चिपक लेप |
| नाइलॉन-6,6 | ऐडिपिक अम्ल + हेक्सामेथिलीनडाइऐमीन | संघनन बहु-ऐमाइड; रेशे, रस्सियाँ |
| नाइलॉन-6 | कैप्रोलैक्टम — एकल एकलक | संघनन; टायर कॉर्ड |
| डैक्रॉन / टेरिलीन | टेरेफ़्थैलिक अम्ल + एथिलीन ग्लाइकॉल | संघनन पॉलिएस्टर; वस्त्र |
| बैकेलाइट | फ़ीनॉल + फ़ॉर्मेल्डिहाइड | तिर्यक-बद्ध ऊष्मादृढ़; स्विच |
| ब्यूना-S | ब्यूटाडाईईन + स्टाइरीन | सहबहुलक; टायर चाल |
दो और वर्गीकरण आते हैं। प्रत्यास्थलक में दुर्बल बल व कुंडलित शृंखलाएँ हैं जो खिंचती व सिकुड़ती हैं, और सल्फर सहित वल्कनीकरण प्राकृतिक रबर को इतना ही तिर्यक-बद्ध करता है कि उसका बहना रुके व प्रत्यास्थता बनी रहे। और जैव-निम्नीकरणीय बहुलक एक-अंक प्रश्न के रूप में महत्वपूर्ण हैं: PHBV, हाइड्रॉक्सीब्यूटैनोइक व हाइड्रॉक्सीपेंटैनोइक अम्लों से बना, तथा नाइलॉन-2-नाइलॉन-6, ग्लाइसीन व ऐमीनोकैप्रोइक अम्ल से बना, दो नामित उदाहरण हैं, सदियों तक टिकते सामान्य प्लास्टिकों के सामने दिए गए।
औषधियाँ, वे क्या करती हैं इससे वर्गीकृत
| वर्ग | क्रिया | उदाहरण |
|---|---|---|
| प्रति-अम्ल | उदर अम्ल उदासीन या दबाता है | Mg(OH)₂; रैनिटिडीन, जो हिस्टामीन रोकता है |
| प्रति-हिस्टामीन | हिस्टामीन ग्राही रोकता है | सेटिरिज़ीन, टर्फ़ेनाडीन |
| प्रशांतक | केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर कार्य करता है | इक्वानिल, ल्यूमिनल, क्लोरडाइऐज़ेपॉक्साइड |
| पीड़ाहारी | पीड़ा दूर करता है | ऐस्पिरिन (अ-स्वापक); मॉर्फ़ीन (स्वापक) |
| प्रति-जैविक | सूक्ष्मजीव मारता या रोकता है | पेनिसिलिन (सँकरा), क्लोरैम्फ़ेनिकॉल (विस्तृत) |
| प्रति-रोगाणु व विसंक्रामक | जीवित ऊतक पर बनाम वस्तुओं पर | डेटॉल, 0.2 % फ़ीनॉल; 1 % फ़ीनॉल विसंक्रमित करता है |
साबुन, अपमार्जक व खाद्य योजक
साबुन दीर्घ-शृंखला वसा अम्ल का सोडियम लवण है, साबुनीकरण से बना — वसा या तेल का क्षारीय जल-अपघटन, जो ग्लिसरॉल भी देता है। संश्लेषित अपमार्जक तीन प्रकार के हैं: ऋणायनी (ऐल्किल बेंज़ीन सल्फ़ोनेट, अधिकांश धावन चूर्णों में प्रयुक्त), धनायनी (चतुष्क अमोनियम लवण, बाल संवारक व कीटाणुनाशक के रूप में प्रयुक्त) और अनआयनी (पॉलिएथिलीन ग्लाइकॉल एस्टर, द्रव बर्तन-धावन अपमार्जकों में प्रयुक्त)।
| पदार्थ | भूमिका या गुण |
|---|---|
| सोडियम बेंज़ोएट | परिरक्षक |
| BHA व BHT | प्रति-ऑक्सीकारक, वसाओं का बासी होना रोकते हुए |
| सैकरीन | सुक्रोस से लगभग 550 गुना मीठा; अपरिवर्तित उत्सर्जित |
| ऐस्पार्टेम | लगभग 100 गुना मीठा, परंतु पकाने पर विघटित |
| सुक्रालोस | लगभग 600 गुना मीठा व ऊष्मा-स्थायी |
| ऐलिटेम | लगभग 2000 गुना मीठा; भोजन में मिठास नियंत्रित करना कठिन |
मुख्य बिंदु
- योगात्मक बहुलकों को एक C=C चाहिए व कुछ नहीं खोता; संघनन बहुलकों को द्विक्रियात्मक एकलक चाहिए।
- नाइलॉन-6 एकल एकलक कैप्रोलैक्टम से आता है, नाइलॉन-6,6 के विपरीत जिसे दो चाहिए।
- ऊष्मामृदु में पृथक् शृंखलाएँ हैं व वे पुनर्ढाले जा सकते हैं; ऊष्मादृढ़ तिर्यक-बद्ध हैं व नहीं।
- वल्कनीकरण रबर को इतना ही तिर्यक-बद्ध करता है कि बहना रुके व प्रत्यास्थता बची रहे।
- प्रति-रोगाणु बनाम विसंक्रामक सांद्रता व कहाँ लगाया जाता है का विषय है, रसायन का नहीं।
- साबुन कठोर जल में विफल होता है क्योंकि उसके कैल्शियम लवण अविलेय हैं; अपमार्जक लवण विलेय हैं।
- केवल सीधी-शृंखला अपमार्जक जैव-निम्नीकरणीय हैं — शाखित वालों ने नदियों में टिकाऊ झाग उत्पन्न किया।
- ऐस्पार्टेम द्विपेप्टाइड है व पकाने पर विघटित होता है; सुक्रालोस व सैकरीन ऊष्मा-स्थायी हैं।
अभ्यास प्रश्न (8)
उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।
कौन-सा बहुलक एकल एकलक कैप्रोलैक्टम से बनता है?
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उत्तर: B — नाइलॉन-6
नाइलॉन-6 कैप्रोलैक्टम के वलय-विदारण बहुलकन से बनता है, जिसमें एक ही अणु में ऐमीन व अम्ल दोनों क्रिया पहले से हैं। नाइलॉन-6,6 को दो एकलक चाहिए, ऐडिपिक अम्ल व हेक्सामेथिलीनडाइऐमीन; डैक्रॉन को टेरेफ़्थैलिक अम्ल व एथिलीन ग्लाइकॉल; और बैकेलाइट को फ़ीनॉल व फ़ॉर्मेल्डिहाइड। एकलक गिनना प्रायः इन्हें सीधे उत्तर देने हेतु पर्याप्त है।बैकेलाइट गरम करने पर पुनर्ढाला नहीं जा सकता क्योंकि वह है:
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उत्तर: B — तिर्यक-बद्ध ऊष्मादृढ़ बहुलक
बैकेलाइट फ़ीनॉल व फ़ॉर्मेल्डिहाइड से बना त्रि-आयामी सहसंयोजी जाल है, अतः कोई पृथक् शृंखलाएँ नहीं जिन्हें ऊष्मा एक-दूसरे के पास सरकने दे सके — सामग्री मृदु होने के बजाय जलती है। पॉलिथीन जैसे ऊष्मामृदु में दुर्बल बलों से बँधी पृथक् शृंखलाएँ हैं, इसीलिए वे बार-बार पुनर्गलित व पुनर्चक्रित हो सकते हैं।साबुन कठोर जल में अच्छा झाग नहीं देता क्योंकि:
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उत्तर: B — वसा अम्लों के कैल्शियम व मैग्नीशियम लवण अविलेय हैं व मैल के रूप में अवक्षेपित होते हैं
कठोर जल में Ca²⁺ व Mg²⁺ वसा अम्ल ऋणायन सहित अविलेय लवण बनाते हैं, अतः साबुन चिकनाई उठाते मिसेल जोड़ पाने से पूर्व मैल के रूप में विलयन से हट जाता है। संश्लेषित अपमार्जक समस्या से बचते हैं क्योंकि उनके कैल्शियम व मैग्नीशियम लवण विलेय हैं, धुलाई प्रयोग हेतु साबुन को हटाने का सम्पूर्ण कारण यही है।कौन-सा कृत्रिम मधुरक पकाए भोजनों में प्रयोग हेतु अनुपयुक्त है?
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उत्तर: B — ऐस्पार्टेम
ऐस्पार्टेम द्विपेप्टाइड है, अतः पकाना पेप्टाइड आबंध जल-अपघटित करता है व मिठास खो जाती है — अतः वह केवल ठंडे पेयों व मेज़ी मधुरकों में आता है। सैकरीन व सुक्रालोस पाक-ताप सहन करते हैं व पकी वस्तुओं में प्रयुक्त होते हैं। बताने योग्य कारण पेप्टाइड संरचना है, अस्थायित्व का सामान्य दावा नहीं।फ़ीनॉल का 1 % विलयन प्रयुक्त होता है:
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उत्तर: B — फ़र्श व उपकरणों हेतु विसंक्रामक के रूप में
1 % पर फ़ीनॉल जीवित ऊतक हेतु बहुत कठोर है व निर्जीव वस्तुओं पर प्रयुक्त होता है, उसे विसंक्रामक बनाते हुए; 0.2 % पर वही यौगिक प्रति-रोगाणु के रूप में कार्य करने योग्य मृदु है। अतः श्रेणी पूर्णतः सांद्रता व इस पर निर्भर है कि विलयन किस पर लगाया जाता है, इसीलिए इस प्रकार का प्रश्न सदा प्रतिशत देता है।रबर के वल्कनीकरण में उसे किसके साथ गरम किया जाता है:
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उत्तर: A — सल्फर
सल्फर पॉलिआइसोप्रीन शृंखलाओं के बीच तिर्यक-बंध बनाता है, जो उन्हें एक-दूसरे के पास सरकने से रोकता है अतः प्राकृतिक रबर की चिपचिपाहट व शीत प्रवाह हटाता है, शृंखलाओं को खिंचने व सिकुड़ने हेतु पर्याप्त स्वतंत्रता छोड़ते हुए। बहुत अधिक सल्फर सामग्री को अति-तिर्यक-बद्ध कर उसे कठोर व भंगुर बना देगा, अतः मात्रा ही अंतिम प्रत्यास्थता नियंत्रित करती है।बाल संवारकों में कौन अपमार्जक प्रकार प्रयुक्त होता है?
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उत्तर: B — धनायनी
धनायनी अपमार्जक चतुष्क अमोनियम लवण हैं, और उनका धन आवेश उन्हें बालों के ऋणावेशित पृष्ठ से बँधने देता है, इसीलिए वे संवारते हैं और इसीलिए वे कीटाणुनाशक के रूप में भी कार्य करते हैं। ऋणायनी ऐल्किल बेंज़ीन सल्फ़ोनेट धावन चूर्णों में व अनआयनी एस्टर द्रव बर्तन-धावन अपमार्जकों में जाते हैं, अतः प्रत्येक प्रकार भिन्न उपयोग से मेल खाता है।शाखित-शृंखला ऐल्किल बेंज़ीन सल्फ़ोनेट सीधी-शृंखला वालों से क्यों बदले जा रहे हैं?
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उत्तर: B — शाखित शृंखलाएँ जीवाणु-निम्नीकरण का प्रतिरोध करती व जल-निकायों में टिकी रहती हैं
जीवाणु सीधी हाइड्रोकार्बन शृंखलाएँ सरलता से निम्नीकृत करते हैं परंतु शाखित वालों से जूझते हैं, अतः शाखित अपमार्जक नदियों में एकत्र होकर देर तक टिकता झाग उत्पन्न करते थे। दोनों प्रकार कठोर जल में पूर्णतः अच्छे चलते हैं, क्योंकि वह लाभ शृंखला-आकार के बजाय सल्फ़ोनेट शीर्ष से आता है — अतः सफ़ाई प्रदर्शन विभेदक नहीं, पर्यावरणीय टिकाव है।