जल, अम्ल, पदार्थ और लवण की कठोरता - रसायन विज्ञान, सामान्य विज्ञान | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

कैल्शियम, मैग्नीशियम या लोहे के घुलनशील लवण युक्त पानी का एक नमूना कठोर पानी कहलाता है, क्योंकि साबुन को पानी के नमूने में मिलाने पर यह कठोर हो जाता है। इसके विपरीत, पानी का नमूना नरम पानी के रूप में कहा जाता है जब यह साबुन के साथ गहरा रूप से चला जाता है। कठोर जल और शीतल जल

पानी की कठोरता दो प्रकार की होती है:
अस्थाई कठोरता: यह कैल्शियम और मैग्नीशियम आदि धातुओं के बाइकार्बोनेट की उपस्थिति के कारण होती है, ये बाइकार्बोनेट लंबे समय तक गर्म या उबलने पर विघटित हो जाते हैं।
स्थायी कठोरता: यह कैल्शियम, मैग्नीशियम और अन्य धातुओं के सल्फेट्स, क्लोराइड, नाइट्रेट्स आदि की उपस्थिति के कारण होता है।
पानी का
नरम होना पानी का नरम होना मुख्य रूप से कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण को हटाने के द्वारा किया जाता है क्योंकि पानी में लोहा, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम लवण की मात्रा आमतौर पर बहुत कम होती है।
पानी को नरम करने के लिए निम्नलिखित तरीके अपनाए जाते हैं: -
उबलना:घुलनशील बाइकार्बोनेट उबलने पर विघटित हो जाते हैं और कार्बोनेट के रूप में अवक्षेपित हो जाते हैं। क्लार्क की विधि: समय के दूध के अलावा। वॉशिंग सोडा जोड़कर सोडियम हेक्सा-फॉस्फेट के अलावा।
क्रमपरिवर्तन प्रक्रिया: 

क्रमपरिवर्तन प्रक्रिया

यह एक कृत्रिम जिओलाइट है जिसे रासायनिक रूप से सोडियम एल्यूमीनियम सिलिकेट के रूप में जाना जाता है। 

आयन एक्सचेंज रेजिन : पानी को एक राल के कणिकाओं से भरे टैंक के माध्यम से बहने दिया जाता है जो सकारात्मक आयनों को निकालता है।

एसिड, गैसों और लवण:
एसिड
एक प्रतिक्रिया में यौगिक इलेक्ट्रॉन खो देता है एक एसिड कहा जाता है। एक एसिड एक यौगिक है जिसे पानी में घोलने पर हाइड्रोजन उपलब्ध होता है जिसे नमक बनाने के लिए धातु से बदला जा सकता है। यह यह उपलब्ध हाइड्रोजन है जो कई सामान्य गुणों के लिए जिम्मेदार है। 

• मजबूत एसिड में, कमजोर एसिड की तुलना में अधिक हाइड्रोजन उपलब्ध है। खनिज या अकार्बनिक एसिड जैसे सल्फ्यूरिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड, आदि मजबूत एसिड हैं। कार्बनिक अम्ल कमजोर अम्ल होते हैं।
• कोल्ड ड्रिंक्स में कुछ कार्बोनिक एसिड होते हैं जो उन्हें कसैले स्वाद देते हैं। 
• सिरका में एसिटिक एसिड होता है। खट्टे फलों में एसिड भी होता है। 
• नींबू एस्कॉर्बिक एसिड (विटामिन सी) का सबसे अच्छा प्राकृतिक स्रोत है। संतरे में साइट्रिक एसिड होता है। 
• सेब में मैलिक एसिड होता है और अंगूर में टार्टरिक एसिड होता है।  एक एसिड में खट्टा स्वाद होता है। 
• यह नीला लिटमस लाल, मिथाइल नारंगी लाल हो जाता है, लेकिन फिनोलफथेलिन समाधान पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है ।एसिड और बेस में डूबा होने के बाद लिटमस पेपर पर प्रतिक्रिया

मामले
यौगिक, जो प्रतिक्रिया में इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करता है, बेस कहलाता है । एक आधार एक यौगिक है जो नमक और पानी देने के लिए एक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। घुलनशील आधार, जैसे NaOH, KOH, Ca (OH ₂ ) को क्षार कहा जाता है। 

अमोनियम हाइड्रॉक्साइड को छोड़कर सभी आधारों में एक या अधिक हाइड्रॉक्साइड समूह के साथ संयुक्त एक धातु तत्व होता है। इसलिए, आधारों को धातु हाइड्रॉक्साइड (अमोनियम हाइड्रॉक्साइड को छोड़कर) नाम दिया गया है। 

• अमोनिया एक बेस है, मिल्क ऑफ मैग्नेशिया और लाइम वॉटर भी बेस हैं।
• वॉशिंग सोडा का उपयोग बर्तनों से तेल हटाने के लिए किया जाता है, साबुन हाथ और कपड़े को साफ करता है, आंशिक रूप से घुलने वाली और चिकना सामग्री से जो गंदगी रखती है। 
• लाइ, वाशिंग सोडा और साबुन, जो पानी में घुल जाते हैं, ऐसे यौगिकों का निर्माण करते हैं जो आधार होते हैं।
• गैसों का स्वाद कड़वा होता है। यह लाल लिटमस ब्लू, मिथाइल ऑरेंज पीला और फेनोल्फथेलिन घोल को गुलाबी कर देता है।

पीएच मान
पीएच एक मूल्य है जो एक जलीय घोल की अम्लता या क्षारीयता का प्रतिनिधित्व करता है। यह एक समाधान के हाइड्रोजन आयन एकाग्रता के पारस्परिक के लघुगणक के रूप में परिभाषित किया गया है। शुद्ध पानी की तरह शुद्ध तटस्थ समाधान का पीएच मान है 7. इस मूल्य के बाद समाधान की क्षारीयता बढ़ जाती है। इसी तरह, मूल्यों को कम करने से अम्लता में वृद्धि होती है।

लवण
एक नमक एक यौगिक जो एक धातु या इसके समकक्ष के साथ एक एसिड की हाइड्रोजन की जगह द्वारा गठित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए एक राष्ट्रीय राजमार्ग है ₄ : कट्टरपंथी)
उदाहरण:  एचसीएल + NaOH → सोडियम क्लोराइड + H ₂ हे
लवण के प्रकार:
सामान्य लवण:  अगर सभी बदली हाइड्रोजन परमाणुओं को एक प्रतिक्रिया में एक धातु आयन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, फिर गठित नमक को सामान्य नमक कहा जाता है।
एसिड साल्ट:  एसिड लवण वे होते हैं जो हाइड्रोनियम आयन देते हैं।

याद किए जाने वाले तथ्य

• पोटेशियम कार्बोनेट। यह बहुत कमजोर आधार है।
• पोटेशियम हाइड्रोक्साइड। यह एक बहुत मजबूत आधार है और बड़ी संख्या में हाइड्रोजन आयनों को प्रस्तुत करता है।
• उपाय। यहाँ एक विलायक में बिखरे कणों को अल्ट्रा-माइक्रोस्कोप की मदद से नहीं देखा जा सकता है।
• सस्पेंशन। यहाँ एक विलायक में बिखरे हुए कण इतने बड़े आकार के होते हैं कि उन्हें नग्न आंखों से देखा जा सकता है।
• धुलाई का सोडा। यह सोडियम कार्बोनेट है और एक सफेद क्रिस्टलीय ठोस है।
• कास्टिक सोडा। यह सोडियम हाइड्रॉक्साइड है और एक सफेद अनाकार ठोस है।
• ग्रेफाइट। यह कार्बन का क्रिस्टलीय रूप है।
• लकड़ी का कोयला। यह कार्बन का एक अनाकार रूप है।
• भौतिक परिवर्तन। यह अस्थायी परिवर्तन है और इसे आसानी से बदला जा सकता है। इस परिवर्तन में एक नया पदार्थ बनता है।
• रसायनिक बदलाव। यह एक स्थायी परिवर्तन है और इसे उलटा नहीं किया जा सकता है। इस परिवर्तन में एक नया पदार्थ बनता है।
• खारा पानी। यह वह पानी है जो साबुन से नहीं बल्कि पानी से बनता है। हालांकि, साबुन की अधिकता को जोड़ने पर, यह लैदर देता है।
• मृदु जल। यह पानी है जो साबुन के साथ बहुत आसानी से पैदा करता है।
• सोडा - वाटर। यह वातित जल है जिसमें संपीड़ित कार्बन डाइऑक्साइड होता है।
• वेल्डिंग। यह दो धातु सतहों को पिघलाने और फिर उन्हें एक साथ जोड़कर जुड़ने की प्रक्रिया है।
• मिलाप। यह मिलाप द्वारा दो धातु सतहों को जोड़ने की प्रक्रिया है जो धातुओं में शामिल होने के लिए एक मिश्र धातु है।