पॉलीमर्स अभ्यास 15
प्रश्न:
जोड़न एवं संकलन बहुलकीता के बीच का अंतर कैसे किया जा सकता है?
उत्तर:
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जोड़न बहुलकीता एक प्रक्रिया है जिसमें संयोजक अप्रत्युत्पादों के बिना एक पॉलिमर श्रृंखला बनाने के लिए मोनोमर्स को मिलाया जाता है। मोनोमर्स को संयोजक बॉन्ड द्वारा एक साझेदारी बॉन्ड के माध्यम से जोड़ा जाता है।
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संकलन बहुलकीता एक प्रक्रिया है जिसमें दो अणुओं के प्रतिक्रिया से एक बड़ा अणु बनाया जाता है, जिसमें एक उप-उत्पाद का गठन होता है। अणुओं को एक रासायनिक बॉन्ड जैसे इस्टर या एमाइड बॉन्ड द्वारा जोड़ा जाता है।
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जोड़न और संकलन बहुलकीता के बीच अंतर का एक तरीका यह है कि किस तरह का बॉन्ड गठित होता है। जोड़न बहुलकीता में, मोनोमर्स के बीच एक साझेदारी बॉन्ड गठित होता है, जबकि संकलन बहुलकीता में, अणुओं के बीच एक इस्टर या एमाइड बॉन्ड बनाया जाता है।
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दोनों को अलग रखने का एक और तरीका यह है कि कौन से उप-उत्पाद गठित होते हैं। जोड़न बहुलकीता में, कोई उप-उत्पाद नहीं बनता है, जबकि संकलन बहुलकीता में, एक उप-उत्पाद बनता है।
प्रश्न:
एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफथैलिक एसिड से डैक्रोन कैसे प्राप्त होता है?
उत्तर:
चरण 1: केमिकल रिएक्टर में एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफथैलिक एसिड को मिलाएं।
चरण 2: मिश्रण को लगभग 220°C की तापमान तक गर्म करें।
चरण 3: मिश्रण को एक समय अवधि तक प्रतिक्रिया करने दें जब तक पॉलिएस्टर पॉलिमर नहीं बन जाता है।
चरण 4: मिश्रण को कमरे के तापमान तक ठंडा करें।
चरण 5: पॉलिएस्टर पॉलिमर, जो अब डैक्रोन है, को इकट्ठा करें।
प्रश्न:
एक मोनोमर की क्षमता को आप कैसे समझाते हैं?
उत्तर:
चरण 1: एक मोनोमर एक छोटा मोलेक्यूल होता है जो अन्य मोलेक्यूलों के साथ मिलकर एक बड़ी मोलेक्यूल, जिसे पॉलिमर कहते हैं, बनाने के लिए जुड़ सकता है।
चरण 2: मोनोमर आमतौर पर कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अणुओं से बने होते हैं, हालांकि अन्य तत्वों की भी मौजूदगी हो सकती है।
चरण 3: मोनोमर्स को पॉलिमरीकरण की प्रक्रिया द्वारा एक साझेदारी मोलेक्यूल बनाने के लिए एकसाथ जोड़ा जा सकता है, जिसमें मोनोमर्स एक समूह में बॉन्ड करके एक एकल, बड़ी मोलेक्यूल बनते हैं।
चरण 4: पॉलिमर में मोनोमर के प्रकार और मोनोमरों की संख्या मोलिमर की गुणवत्ता और विशेषताओं को निर्धारित करती है। उदाहरण के लिए, कुछ पॉलिमर मजबूत और स्थायी होते हैं, जबकि कुछ अधिक लचीले होते हैं और विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग हो सकते हैं।
प्रश्न:
पॉलिमेरीकरण शब्द को परिभाषित कीजिए।
उत्तर:
चरण 1: पॉलिमेरीकरण एक प्रक्रिया है जिसमें बहुत से छोटे मोलेक्यूलर को मिलाने से बड़े मोलेक्यूलर नामक पॉलिमर बनते हैं।
चरण 2: पॉलिमेरीकरण एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसमें कई मोनोमर्स को एकत्र करके एक बड़ी मोलेक्यूल बनाई जाती है।
चरण 3: पॉलिमेरीकरण जीवित प्राणियों में स्वाभाविक रूप से हो सकती है या सांथ्यिक प्रक्रियाओं के माध्यम से हो सकती है।
चरण 4: पॉलिमेरीकरण के उत्पाद विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोग हो सकते हैं, जैसे प्लास्टिक, रबर, और चिपकने वाली मादा का उत्पादन।
प्रश्न:
प्राकृतिक और संश्लेषित पॉलिमर क्या हैं? प्रत्येक प्रकार के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
- प्राकृतिक पॉलिमर वे पॉलिमर होते हैं जो प्राकृतिक रूप से प्रकृति में पाए जाते हैं, जबकि संश्लेषित पॉलिमर मनुष्य द्वारा बनाए गए पॉलिमर होते हैं।
धातुरण शब्द की परिभाषा
स्टेप 1: ‘पॉलिमरीकरण’ शब्द को समझें: पॉलिमरीकरण एक प्रक्रिया है जिसमें दो या अधिक छोटे अणु (मोनोमर) मिलकर एक बड़े अणु (पॉलिमर) का निर्माण करते हैं।
स्टेप 2: प्रक्रिया के घटकों की पहचान करें: पॉलिमरीकरण में दो या अधिक मोनोमरों का संयोजन, एक पॉलिमर बनाने के लिए होता है।
स्टेप 3: पॉलिमरीकरण की प्रक्रिया को समझाएं: पॉलिमरीकरण की प्रक्रिया मोनोमरों को रासायनिक बंधों के माध्यम से जोड़ने को समर्पित होती है, जिससे एक पॉलिमर बनता है। इस प्रक्रिया को पॉलिमरीकरण या पॉलिमरीकरण भी जाना जाता है। बनने वाला पॉलिमर व्यक्तिगत मोनोमरों से अलग संरचना और गुणों का होता है।
प्रश्न:
रबर मोलेक्यूलों में डबल बॉन्डों की मौजूदगी उनके संरचना और पुनरागता पर कैसे प्रभाव डालती है?
उत्तर:
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रबर मोलेक्यूलों में डबल बॉन्ड संरचना पर प्रभाव डालते हैं जिससे अणुओं के बीच के बॉन्डों की संख्या बढ़ती है और मोलेक्यूलों की लचीलापन बढ़ती है।
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डबल बॉन्डों रबर मोलेक्यूलों की पुनरागता को भी बढ़ाते हैं, क्योंकि ये लचीले होने के कारण रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। यह बढ़ी हुई पुनरागता अलग-अलग गुणों वाले विभिन्न प्रकार के रबर बनाने के लिए उपयोग की जा सकती है।
प्रश्न:
निम्नलिखित पॉलिमरों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मोनोमरों को लिखें। (i) पॉलीविनाइल क्लोराइड (ii) टेफ्लॉन (iii) बेकेलाइट
उत्तर:
(i) पॉलीविनाइल क्लोराइड के लिए उपयोग किए जाने वाले मोनोमर: विनाइल क्लोराइड (वीसी)
(ii) टेफ्लॉन के लिए उपयोग किए जाने वाले मोनोमर: तेत्राफ्लोरोइथाइलीन (टीएफई)
(iii) बेकेलाइट के लिए उपयोग किए जाने वाले मोनोमर: फीनॉल और फॉर्मलडिहाइड
प्रश्न:
निम्नलिखित पॉलिमरों के मोनोमरों के नाम और संरचना लिखें: (i) बुना-एस (ii) बुना-एन (iii) डेक्रॉन (iv) नियोप्रीन
उत्तर:
(i) बुना-एस: मोनोमर का नाम - ब्यूटाडाइन; संरचना - सीएचटू=सीएच-सीएच=सीएचटू
(ii) बुना-एन: मोनोमर का नाम - एक्रिलोनिट्राइल; संरचना - सीएचटू=सीएच-सीएन
(iii) डेक्रॉन: मोनोमर का नाम - पॉलीइथीलीन टेरेफ्थैलेट; संरचना - (सीटेनएच८ओ४)न
(iv) नियोप्रीन: मोनोमर का नाम - क्लोरोप्रीन; संरचना - सीएचटू=सीसील-सीएच=सीएचटू
प्रश्न:
नायलॉन-6 और नायलॉन-6,6 के किनारे मोनोमरिक दोहराने इकाइयों क्या हैं?
उत्तर:
नायलॉन-6:
- नायलॉन-6 एक पॉलिएमाइड है जिसे एक ही मोनोमरिक दोहराने इकाई, अर्थात मोनोमर कैप्रोलैक्टम से बनाया जाता है।
नायलॉन-6,6:
- नायलॉन-6,6 एक पॉलिएमाइड है जिसे दो मोनोमरिक दोहराने इकाइयों, अर्थात मोनोमर एडिपिक एसिड और हेक्सामिथिलीन डाइऐमीन की मदद से बनाया जाता है।
प्रश्न:
मोलेक्युलर बालों के आधार पर पॉलिमरों को किस श्रेणी में वर्गीकृत किया जाता है?
उत्तर:
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मोलेक्युलर बालों के आधार पर पॉलिमरों को तीन मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है: संयोजी, आयनिक और धातुत्मक।
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संयोजी पॉलिमर उन माय़दाओं के बनते हैं जब एक ही तत्व के परमाणु इलेक्ट्रॉन साझा करते हैं, मजबूत संयोजी बंध बनाते हुए। उदाहरण में पॉलिएथिलीन और पॉलिप्रोपीलीन शामिल हैं।
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आयनिक पॉलिमर उन माय़दाओं के बनते हैं जब अलग-अलग तत्वों के परमाणु इलेक्ट्रॉनों का आपसी विनिमय होता है, जिससे आयनिक बंध बनता है। उदाहरण में पॉलिविनाइल क्लोराइड और पॉलिविनाइलिडीन क्लोराइड शामिल हैं।
४. धातुयुक्त पॉलिमर उन अणुओं के बने होते हैं जब अलग-अलग तत्वों के अणुओं द्वारा इलेक्ट्रॉन साझा किए जाते हैं, जिससे धातुयुक्त बंधन बनते हैं। उदाहरणों में पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन और पॉलिइथिलीन टेरेफ्थालेट शामिल हैं।
प्रश्न:
एक जैव घटनशील पॉलिमर क्या होता है? एक जैव घटनशील एलिफेटिक पॉलिएस्टर का एक उदाहरण दें।
उत्तर:
१. एक जैव घटनशील पॉलिमर एक प्रकार का पॉलिमर है जिसे माइक्रोआर्गनिज्मों द्वारा इसके मूल घटक, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड, जल और बायोमास में टूटा जा सकता है।
२. एक जैव घटनशील एलिफेटिक पॉलिएस्टर का एक उदाहरण पोलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) है। पीएलए एक प्लास्टिक-जैसी सामग्री है जो मक्के के आटे या गन्ने की कसरत जैसे नवीनीकृत संसाधनों से बनती है। यह जैव घटनशील, पुन: चक्रणीय और कम्पोस्टेबल है।
प्रश्न:
इथीन के पॉलिमरीकरण के लिए फ्री रैडिकल तंत्र का वर्णन करें।
उत्तर:
१. प्रारंभण: इथीन के अणुओं को गर्मी, प्रकाश या एक कैटलिस्ट द्वारा फ्री रैडिकल्स में विभाजित किया जाता है।
२. प्रसंचरण: फ्री रैडिकल्स अन्य इथीन अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और इस प्रक्रिया में एक कार्बन-कार्बन बंध बनाते हैं, प्रक्रिया में एक नया रैडिकल उत्पन्न होता है।
३. समाप्ति: प्रतिक्रिया उस समय समाप्त हो जाती है जब दो रैडिकल एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे एक नॉन-रैडिकल उत्पन्न होता है।