खाद्य योज्य, औषधियों में रसायन, कीमोथेरेपी, एंटीपीयरेटिक्स, तत्व, यौगिक - रसायन | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

उन सभी सामग्रियों को जो भोजन में इसकी उपस्थिति, स्वाद, गंध, खाद्य मूल्यों को बेहतर बनाने के लिए जोड़ा जाता है, को खाद्य योज्य कहा जाता है। कुछ खाद्य योजक हैं:

(i) Saccharine: इसका उपयोग घुलनशील सोडियम या कैल्शियम नमक के रूप में किया जाता है। यह चीनी से लगभग 600 गुना अधिक मीठा होता है।

(ii) वानीलिन:  कस्टर्ड, केक, आइसक्रीम, आदि में वैनिला स्वाद के लिए इस्तेमाल होने वाला एक खुशबूदार एल्डिहाइड।

(iii) पोटेशियम या सोडियम मेटाबिसूटफाइट: अचार और स्क्वीज़ जैसे अचारों के लिए एक आम परिरक्षक। यह एक कम करने वाले एजेंट के साथ-साथ कीटाणुनाशक भी है।

(iv) बेंजोइक एसिड: यह बैक्टीरिया के विकास को पीछे छोड़ता है और हिप्पुरिक एसिड को चयापचय करता है जो मूत्र में उत्सर्जित होता है।

(v) ब्यूटाइल हाइड्रॉक्सी टोल्यूनि (BHT) और ब्यूटाइलेटेड हाइड्रॉक्सी एरिसोल (BHA):  ये एंटीऑक्सिडेंट हैं जो खाद्य सामग्री की उम्र बढ़ने से रोकते हैं।

(vi) सल्फ्यूरिक डाइऑक्साइड:  कम सांद्रता में इसका उपयोग स्क्वैश के संरक्षण के लिए किया जाता है।

दवाओं में रसायन

पानी में फिनोल का 0.2% घोल एक एंटीसेप्टिक है, 1% घोल कीटाणुनाशक है और 1.3% घोल एक कवकनाशी है। क्लोरीन और सल्फर डाइऑक्साइड गैसों को रोगाणु और बैक्टीरिया से संक्रमित होने पर रहने वाले कमरे के लिए कीटाणुनाशक के रूप में उपयोग किया जाता है।

कीमोथेरपी

यह विशिष्ट रसायनों, यानी दवाओं द्वारा बीमारी को ठीक करने की एक विधि है। कुछ महत्वपूर्ण कीमोथैरेप्यूटिक दवाएं हैं: (ए) मुल्ेरिया के लिए क्विनाइन और क्लोरोक्वीन फॉस्फेट, (बी) अमीबा के लिए एमेटीन, (सी) राउंडवार्म्स और पिन वर्म्स के खिलाफ पाइपरजीन, (डी) सल्फैलामाइड और ब्रोंकाइटिस के लिए सल्फाइडजाइन जैसी अन्य संबद्ध सल्फाइड-ड्रग्स। तपेदिक के लिए गले में संक्रमण और फोड़े, (ई) पीएएस (पैरा-अमीनोसैलिसिलिक एसिड) और आईएनएच (आइसो-निकोटीनहाइड्रैजिन या आइसोनियाजिड)।

एंटीपीयरेटिक्स

वे तेज बुखार में तापमान को नीचे गिरा देते हैं। आम उदाहरण हैं: एस्पिरिन (एसिटाइल सैलिसिलिक एसिड), फेनासेटिन, पेरासिटामोल, एनलजीन और क्विनिन। पेट में, एस्पिरिन सैलिसिलिक एसिड उत्पन्न करता है जो पेट की दीवार को अल्सर कर सकता है और वहाँ से रक्तस्राव पैदा कर सकता है। एस्पिरिन के कैल्शियम और सोडियम लवण अधिक घुलनशील और कम हानिकारक हैं।
ट्रैंक्विलाइज़र और कृत्रिम निद्रावस्था की दवाइयाँ हैं: Luminal, Seconal, Equanil, Serpasil। एंटीडिप्रेसेंट्स या मूड एलेवेटर ड्रग्स टोफरानिल, बेन्जेड्रिन, कोका से कोकीन।

तत्व, यौगिक, अणु और परमाणु

तत्व: एक तत्व एक पदार्थ है जिसे गर्मी, प्रकाश या विद्युत ऊर्जा को लागू करने के सामान्य रासायनिक तरीकों से दो या अधिक सरल पदार्थों में विभाजित नहीं किया जा सकता है। एक तत्व परमाणुओं से बना होता है, सभी में एक ही परमाणु संख्या होती है। उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोजन एक तत्व है क्योंकि यह दो या अधिक सरल पदार्थों में विभाजित नहीं हो सकता है।

एल-मेंट्स के प्रकार: तत्वों को धातुओं और गैर-धातुओं में विभाजित किया गया है। पारा को छोड़कर सभी धातु ठोस हैं जो तरल है। हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, कार्बन और क्लोरीन कुछ गैर-धातु तत्व हैं। हीलियम, नियोन, आर्गन आदि जैसी अक्रिय गैसें अधात्विक हैं। सभी गैर-धातुएं ब्रोमीन को छोड़कर ठोस या गैस हैं जो एक तरल है।

मिश्रण:  एक मिश्रण एक ऐसा पदार्थ है जिसमें रासायनिक रूप से एक साथ दो या अधिक तत्व या यौगिक नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, हवा नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, आर्गन, जल वाष्प आदि का मिश्रण है। मिश्रण दो प्रकार के होते हैं (i) सजातीय मिश्रण (ii) विषम मिश्रण।

सजातीय मिश्रण:  एक सजातीय मिश्रण की पूरे द्रव्यमान में एक समान रचना होती है। इसमें विभिन्न घटकों के बीच अलगाव की कोई दृश्य सीमा नहीं है। पानी में चीनी का मिश्रण एक सजातीय मिश्रण है।

विजातीय मिश्रण। विषम मिश्रण में पूरे द्रव्यमान में एक समान रचना नहीं होती है। इसमें विभिन्न घटकों के बीच अलगाव की सीमाएँ दिखाई देती हैं। नमक और रेत का मिश्रण विषम मिश्रण का एक उदाहरण है।

यौगिक। एक यौगिक दो या दो से अधिक तत्वों से बना एक पदार्थ है जिसे वजन द्वारा निश्चित अनुपात में संयोजित किया जाता है। उदाहरण के लिए, पानी (H2O) एक यौगिक है जो दो तत्वों, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बना है, रासायनिक रूप से वजन के 1: 8 के निश्चित अनुपात में संयुक्त है।

परमाणु: एक परमाणु एक तत्व का सबसे छोटा कण है जो रासायनिक प्रतिक्रिया में भाग ले सकता है। 106 विभिन्न प्रकार के परमाणु हैं जो ज्ञात यौगिकों के मिलियन को बनाते हैं। हाइड्रोजन, पोटेशियम, सोडियम परमाणु के कुछ उदाहरण हैं। आधुनिक शोधों से पता चला है कि परमाणु को छोटे टुकड़ों जैसे इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में विभाजित किया जा सकता है। लेकिन परमाणु को अभी भी सबसे छोटा कण माना जाता है जो रासायनिक परिवर्तन में भाग ले सकता है।

अणु: परमाणुओं के संयोजन को अणु कहा जाता है। एक अणु किसी पदार्थ (तत्व या यौगिक) का सबसे छोटा कण होता है जिसमें पदार्थ के गुण होते हैं और मुक्त अवस्था में मौजूद हो सकते हैं। 

अणु दो प्रकार के होते हैं:

(i) किसी तत्व का अणु । किसी तत्व के अणु में दो (या अधिक) समान परमाणु होते हैं। उदाहरण के लिए हाइड्रोजन तत्व के एक अणु में 2 हाइड्रोजन परमाणु होते हैं और इसे H2 के रूप में लिखा जाता है। हाइड्रोजन (H) एक परमाणु है लेकिन स्वतंत्र रूप से मौजूद नहीं हो सकता है जबकि हाइड्रोजन अणु (H2) स्वतंत्र रूप से मौजूद हो सकता है।

(ii) किसी यौगिक का अणु । एक यौगिक के अणु में दो (या अधिक) विभिन्न प्रकार के परमाणु होते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन क्लोराइड अणु, एचसीएल में दो अलग-अलग प्रकार के परमाणु, हाइड्रोजन परमाणु और क्लोरीन परमाणु होते हैं।

परमाणु:  किसी पदार्थ (तत्व या यौगिक) के एक अणु में परमाणुओं की संख्या को इसकी परमाणुता के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण के लिए, हीलियम गा (हे) में 1 परमाणु प्रति अणु होता है इसलिए इसकी परमाणु 1 है और इसे मोनोआटोमिक कहा जाता है। हाइड्रोजन गैस (H2) में एक अणु में 2 परमाणु होते हैं इसलिए इसकी परमाणु 2 होती है और इसे डायटोमिक कहा जाता है। यदि किसी तत्व या यौगिक में तीन परमाणु होते हैं, तो यह त्रि-परमाणु है जैसे ओ 3, चार-टेट्रा, पांच-पेंटा, छह-हेक्सा, सात-हेपा, आठ-ऑक्टा, नौ-नोआ, दस-डाका, और इसी तरह।

कैथोड किरणें (इलेक्ट्रॉन):

एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों (नकारात्मक रूप से आवेशित कणों) का अस्तित्व जे जे थॉमसन द्वारा 1897 में एक डिस्चार्ज ट्यूब में बहुत कम दबाव पर गैस के माध्यम से उच्च वोल्टेज पर बिजली पास करके दिखाया गया था। कैथोड किरणें इलेक्ट्रॉनों के झुंड हैं।

एनोड या धनात्मक किरणें (प्रोटॉन):

एक डिस्चार्ज ट्यूब में, यदि उपयोग किया गया कैथोड छिद्रित होता है और इलेक्ट्रोड के बीच उच्च वोल्टेज लगाया जाता है, जब ट्यूब के भीतर 'दबाव 0.001 मिमी एचजी से नीचे होता है, तो एक नई प्रकार की किरणें कैथोड में छिद्र के माध्यम से आती हैं क्योंकि ये किरणें आती हैं। कैथोड में छिद्र, और शुरू में इसे कैनाल किरणें कहा जाता था। इन्हें एनोड किरण भी कहा जाता है क्योंकि ये गैस के माध्यम से एनोड की तरफ से चलती हैं। एक डिस्चार्ज ट्यूब में, जब गैस परमाणु इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं, तो वे एक + ve चार्ज प्राप्त करते हैं और एनोड से दूर चले जाते हैं।

न्यूट्रॉन:  न्यूट्रॉन एक तटस्थ कण है जो परमाणु के न्यूक्लियस में पाया जाता है। सभी तत्वों के परमाणुओं में हाइड्रोजन परमाणु को छोड़कर न्यूट्रॉन होते हैं जिसमें न्यूट्रॉन नहीं होता है। न्यूट्रॉन का सापेक्ष द्रव्यमान 1 एमू है न्यूरॉन के पास कोई शुल्क नहीं है।

एक्स-रे:  एक्स-रे गलती से, 1895 में रॉन्टगन द्वारा खोजे गए थे।

एक्स-रे के गुण:

(i) वे प्रकाश की गति के साथ एक सीधी रेखा में यात्रा करते हैं।

(ii) उन्हें विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विक्षेपित नहीं किया जाता है जिससे पता चलता है कि वे आवेशित कण नहीं हैं।

(iii)  एक्स-रे हड्डियों जैसे अपारदर्शी पदार्थों से नहीं गुजर सकते। (iv) वे कई सामग्रियों में प्रतिदीप्ति का कारण बनते हैं। एक्स-रे के संपर्क में आने पर जस्ता सल्फाइड से लिपटी एक प्लेट चमकदार हो जाती है।

एक्स-रे का उपयोग

(i) सर्जरी में: फ्रैक्चर का पता लगाने के लिए एक्स-रे का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

(ii) जासूसी विभागों में:  एक्स-रे का उपयोग जासूसी विभागों द्वारा पार्सल की सामग्री की जांच करने के लिए किया जाता है, बिना इसे खोले, रत्नों और हीरों की वास्तविकता का परीक्षण करने के लिए।

(iii) रेडियो थेरेपी में। एक्स-रे का उपयोग जानवरों और मनुष्यों में ट्यूमर और कैंसर के उपचार में किया जाता है।

रदरफोर्ड का प्रयोग — न्यूक्लियस की खोज

1911 में, लॉर्ड रदरफोर्ड ने धातु के पन्नी (सोने की पन्नी) की एक पतली शीट पर एक कण ( ²⁺ ) के साथ बमबारी की , उन्होंने पाया कि

(ए) अधिकांश ए -कण बिना किसी विक्षेप के पन्नी से गुजरते हैं। इससे पता चलता है कि परमाणु के अंदर का अधिकांश स्थान खाली और खोखला है।

(बी) के कुछ कणों को विभिन्न कोणों के माध्यम से विक्षेपित किया गया था, जबकि बहुत कम संख्या में वास्तव में 90 ° या बड़े कोणों द्वारा विक्षेपित किया गया था। यह दर्शाता है कि:

(i) परमाणु के अंदर बहुत भारी धनात्मक आवेशित केंद्र होता है। इस केंद्र को नाभिक के रूप में जाना जाता है।

(ii) चूंकि बड़े कणों के माध्यम से कणों के केवल बहुत छोटे अंशों को पराजित किया गया था, नाभिक परमाणु की एक बहुत छोटी मात्रा में स्थित है।

(iii)  चूंकि नाभिक द्वारा विक्षेपित कणों में एक प्रशंसनीय द्रव्यमान होता है, इसका मतलब है कि परमाणु का संपूर्ण द्रव्यमान नाभिक के अंदर होता है।

वैलेंस इलेक्ट्रॉन्स: किसी परमाणु के उन इलेक्ट्रॉनों को जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं, वेलेंस इलेक्ट्रॉन्स  कहलाते हैं जो किसी परमाणु के सबसे बाहरी आवरण में स्थित होते हैं।

वैलेंस इलेक्ट्रॉनों और रासायनिक गुणों के बीच संबंध:

(ए) उनके परमाणुओं में समान इलेक्ट्रॉनों की संख्या वाले तत्व समान रासायनिक गुण दिखाते हैं।

(b) उनके परमाणुओं में विभिन्न संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों वाले तत्व अलग-अलग रासायनिक गुण दिखाते हैं।

वैधता:  एक तत्व की वैधता को अन्य तत्वों के साथ संयोजन क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। इलेक्ट्रॉनों के संदर्भ में, एक तत्व की वैधता रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान किसी तत्व के परमाणु द्वारा खोए, प्राप्त या साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।

परमाणु संख्या:  किसी तत्व के एक परमाणु में प्रोटॉन की संख्या को उस तत्व की परमाणु संख्या के रूप में जाना जाता है। अर्थात् किसी तत्व का परमाणु संख्या = तत्व के एक परमाणु में प्रोटॉन की संख्या। एक सामान्य परमाणु (या तटस्थ परमाणु) में प्रोटॉन की संख्या इसमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है। तो हम कह सकते हैं - एक तत्व की परमाणु संख्या = एक तटस्थ परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।

द्रव्यमान संख्या: किसी तत्व के परमाणु में मौजूद प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या को इसके द्रव्यमान संख्या के रूप में जाना जाता है, अर्थात, द्रव्यमान की संख्या = प्रोटॉन की संख्या + न्यूट्रॉन की संख्या क्योंकि परमाणु में प्रोटॉन की संख्या परमाणु के बराबर है। तत्व की संख्या, द्रव्यमान संख्या = परमाणु संख्या + न्यूट्रॉन संख्या।

आइसोटोप:

समस्थानिक एक ही परमाणु संख्या के तत्व होते हैं लेकिन विभिन्न द्रव्यमान संख्याएँ। एक तत्व के समस्थानिकों में भिन्न द्रव्यमान संख्या होती है क्योंकि उनमें भिन्न संख्या में न्यूट्रॉन होते हैं। किसी तत्व के समस्थानिकों में समान रासायनिक गुण होते हैं। किसी परमाणु के रासायनिक गुण उसमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करते हैं।

रेडियो आइसोटोप डेटिंग:  यह रेडियोधर्मी आइसोटोप की संरचना का निर्धारण करके चट्टानों, पृथ्वी और जीवाश्मों की आयु निर्धारित करने की एक विधि है। यह इन आइसोटोप के आधे जीवन काल पर आधारित है।

आधा जीवन:  रेडियोधर्मी पदार्थ के किसी भी द्रव्यमान में मौजूद परमाणुओं के एक आधे के क्षय के लिए समय की आवश्यकता होती है। रेडियोएक्टिव आइसोटोप का उपयोग चिकित्सा, कृषि, उद्योग और कई वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों में किया जाता है।

कार्बन डेटिंग:  कार्बन सी -14 के आइसोटोप युक्त पदार्थ की आयु निर्धारित करने की विधि को कार्बन-डेटिंग कहा जाता है।

रेडियोधर्मिता:  रेडियोधर्मिता की खोज हेनरी बेकरेल ने 1896 में की थी। जिन पदार्थों ने ये किरणें दीं उन्हें रेडियोधर्मी पदार्थ कहा गया। इस प्रकार इस संपत्ति को रेडियोधर्मिता कहा जाता था। इन पदार्थों से विकिरण होते हैं: ए, बी, और जी किरणें

आवर्त सारणी: यह तत्वों का एक चार्ट इस तरह से तैयार किया जाता है कि समान गुण वाले तत्व एक ही ऊर्ध्वाधर स्तंभ या समूह में होते हैं। इसे आवधिक कहा जाता है क्योंकि समान गुणों वाले तत्व निश्चित अंतराल या अवधि के बाद होते हैं और इसे तालिका कहा जाता है क्योंकि तत्वों को एक सारणीबद्ध रूप में व्यवस्थित किया जाता है।

आवर्त सारणी का लंबा रूप या आधुनिक रूप। आवर्त सारणी का आधुनिक रूप परमाणु संख्या के बढ़ते क्रम पर आधारित है। तालिका की सामान्य विशेषताएं इस प्रकार हैं:

(i)  18 ऊर्ध्वाधर स्तंभ हैं जिन्हें समूह कहा जाता है। वे IA, IB, IIA, IIB ... VIIA, VIIB, VIII और 0 (शून्य) हैं।

(ii)  सात क्षैतिज काल हैं जिन्हें पीरियड्स कहा जाता है।

क्षार धातुएं:  आधुनिक आवधिक तालिका जैसे, लिथियम, सोडियम, पोटेशियम और सिज़ियम में IA के रूप में नामित तत्वों का समूह।

क्षारीय पृथ्वी धातु। आधुनिक आवर्त सारणी जैसे, बेरीलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम में II A के रूप में नामित तत्वों का समूह।

नोबल गैसें:  आधुनिक आवर्त सारणी में शून्य समूह के सदस्य जैसे, हीलियम, नियोन, आर्गन, क्रिप्टोम, क्सीनन और रेडोनी।

हॉगेंस:  आधुनिक आवर्त सारणी जैसे, फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन में VII A के रूप में नामित तत्वों का समूह।

संक्रमण तत्व: समूहों के तत्व आईबी से VIIB और VIII लंबी अवधि की आवर्त सारणी में। उनके गुण आवर्त सारणी की नियमित प्रगति का पालन नहीं करते हैं। समूह IIB के तत्व अर्थात Zn, Cd और Hg सही संक्रमण तत्व नहीं हैं।

लैंथेनायड्स: आधुनिक आवर्त सारणी में लेथनहेम के तुरंत बाद 14 तत्व (परमाणु संख्या 58 से 71 तक)। उनके गुण काफी समान हैं और केवल एक बॉक्स में रखे गए हैं।

एक्टिनाइड्स:  आधुनिक आवर्त सारणी में एक्टिनियम के बाद 14 तत्व (परमाणु संख्या 90 से 103 तक)। उनके गुण काफी समान हैं और केवल एक बॉक्स में रखे गए हैं।

धातुएँ: वे तत्व जो सकारात्मक आयन बनाते हैं। वे बिजली के अच्छे संवाहक हैं। वे बुनियादी आक्साइड बनाते हैं।

अधातु: ऐसे  तत्व जो नकारात्मक आयन बनाते हैं। वे बिजली के गरीब कंडक्टर हैं। वे अम्लीय ऑक्साइड बनाते हैं।

मेटालोइड्स:  कभी-कभी उन तत्वों को दिया गया नाम, जिनके पास धातु और गैर-धातु के बीच मध्यवर्ती गुण होते हैं। वे एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड बनाते हैं।

इलेक्ट्रोलिसिस:  विद्युत प्रवाह की क्रिया द्वारा किसी इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन को इलेक्ट्रोलिसिस कहा जाता है।

इलेक्ट्रोलाइटिक रिफाइनिंग: यहां अशुद्ध तांबे की धातु का एक मोटा खंड बैटरी के + वी टर्मिनल से जुड़ा होता है और शुद्ध तांबे की यह शीट -ve टर्मिनल से जुड़ी होती है। कॉपर सल्फेट घोल को इलेक्ट्रोलाइट के रूप में लिया जाता है।

इलेक्ट्रोप्लेटिंग:  विद्युत धारा का उपयोग करके एक बेहतर धातु पर एक बेहतर धातु को जमा करने की प्रक्रिया को इलेक्ट्रोप्लेटिंग कहा जाता है। चढ़ाना का उद्देश्य (ए) डेकोरेटर और (बी) संरक्षण हो सकता है। इलेक्ट्रोप्लेट किए जाने वाले लेख को अच्छी तरह से साफ किया जाता है और कैथोड के रूप में बनाया जाता है जबकि जमा की जाने वाली धातु एनोड के रूप में कार्य करती है। इलेक्ट्रोलाइट धातु के एक उपयुक्त नमक का एक उपाय है जिसे जमा किया जाना है।

इलेक्ट्रोलाइट्स। एक यौगिक जो पानी में घुलने या पिघले हुए अवस्था में विद्युत प्रवाहित करता है, उसे इलेक्ट्रोलाइट कहा जाता है। जैसे, सोडियम क्लोराइड, कॉपर सल्फेट कास्टिक सोडा आदि।

गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स। एक यौगिक जो पानी में घुलने या पिघले हुए अवस्था में बिजली का संचालन नहीं करता है, उसे गैर-इलेक्ट्रोलाइट कहा जाता है, जैसे, बेंजीन, गन्ना चीनी आदि। ऐसे यौगिकों में सहसंयोजक बंधन होते हैं, वे पानी में भंग होने पर आयनित नहीं होते हैं।

इलेक्ट्रोकेमिकल सेल: एक उपकरण जिसमें विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने के लिए एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है, विद्युत-रासायनिक सेल के रूप में जाना जाता है। इलेक्ट्रोकेमिकल सेल को आमतौर पर वोल्टायिक या गैल्वेनिक सेल भी कहा जाता है। इलेक्ट्रोड जहां ऑक्सीकरण होता है, उसे एनोड कहा जाता है; जबकि इलेक्ट्रोड जहां कमी होती है उसे कैथोड कहा जाता है।

डैनियल सेल: इसमें सल्फेट घोल में जिंक इलेक्ट्रोड डुबकी होती है जहां ऑक्सीकरण होता है; और कॉपर सल्फेट घोल में एक कॉपर इलेक्ट्रोड की सूई जहां कमी होती है। दो समाधान एक झरझरा पॉट द्वारा अलग किए जाते हैं। दो समाधान पॉट के माध्यम से स्वीप कर सकते हैं और इसलिए स्वचालित रूप से एक दूसरे के संपर्क में आते हैं। यह छिद्रपूर्ण भाग नमक के पुल के रूप में कार्य करता है।

सूखी कोशिका: इसमें एक नकारात्मक जस्ता छड़ (ii) मैंगनीज डाइऑक्साइड से घिरा एक सकारात्मक कार्बन इलेक्ट्रोड और (iii) इलेक्ट्रोलाइट के रूप में अमोनियम क्लोराइड और जस्ता क्लोराइड का पेस्ट होता है।

धात्विक क्षरण: वायुमण्डल के संपर्क में आने पर धातुओं को खाने वाला पदार्थ संक्षारण के रूप में जाना जाता है। हवा और नमी के संपर्क में आने पर लोहे की सतह पर बनने वाली लाल या नारंगी कोटिंग को जंग कहा जाता है और इस क्रमिक प्रक्रिया को जंग लगाना कहा जाता है। जंग मुख्य रूप से फेरिक हाइड्रोक्साइड और फेरिक ऑक्साइड का मिश्रण है।

दो धातुओं के एक दूसरे के संपर्क में होने पर संक्षारण की प्रक्रिया तेज हो जाती है। धातुएं नमी की उपस्थिति में इलेक्ट्रो-केमिकल सेल बनाती हैं और अधिक सक्रिय रूप यौगिक बनाती हैं।

लोहे में जंग लगना। जंग फेरिक ऑक्साइड और फेरिक हाइड्रोक्साइड का मिश्रण है। नमी और हवा की उपस्थिति में लोहे की सतह पर जंग की एक परत बनती है।

लोहे की जंग को रोकने के तरीके

(i) इसकी सतह को पेंट्स, ग्रीस, एनामेल्स और लैक्विर्स से ढक कर।

(ii) गैल्वनीकरण द्वारा। जब तक कुछ जिंक कोटिंग रहेगी, तब तक लोहे में जंग नहीं लगेगा। इस तरह के लेपित लोहे को जस्ती लोहा या जीआई कहा जाता है

(iii) इसकी सतह को टिन, क्रोमियम, निकल और एल्यूमीनियम जैसी धातुओं के साथ कोटिंग करके। ये धातुएं जंग के लिए अधिक प्रतिरोधी होती हैं।

ईंधन

एक पदार्थ या पदार्थ, जो ऊर्जा प्रदान करने के लिए जलता है, ईंधन कहा जाता है, जैसे, लकड़ी, कोयला, पेट्रोल, मिट्टी का तेल, डीजल, तरल पेट्रोलियम (एलपीजी), सौर ऊर्जा और परमाणु ऊर्जा ऊर्जा के नए स्रोत हैं।

कोयला:  कोयला कार्बन यौगिकों और मुक्त कार्बन का एक अत्यधिक जटिल मिश्रण है। कोयले में कुछ नाइट्रोजन, सल्फर यौगिक भी मौजूद होते हैं। यह कोयला खानों में पाया जाता है, जो पृथ्वी की सतह के नीचे स्थित है।

कोयले का कार्बनाइजेशन: जब हवा (या विनाशकारी रूप से आसुत) की अनुपस्थिति में कोयले को 1000 ° C से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो वाष्पशील पदार्थ बाहर निकल जाता है और घने, मजबूत द्रव्यमान, जिसे "कोक" कहा जाता है, पीछे रह जाता है। कोयले से कोक तैयार करने की इस प्रक्रिया को कोयले के कार्बोनाइजेशन के रूप में जाना जाता है।

कोयले के शुष्क आसवन द्वारा प्राप्त उत्पाद: एक बर्तन में हवा की अनुपस्थिति में कोयले को 1000 ° C से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है। उत्पादित गैसों को पानी के माध्यम से पारित किया जाता है। प्रक्रिया निम्नलिखित तीन उत्पाद देती है:

(i) कोक: हीटिंग बर्तन में बचा हुआ एक घना, मजबूत अवशेष।

(ii) कोयला टार।

(iii) अमोनिया शराब (अमोनिया का घोल)

(iv) कोयला गैस

कोयले की सामान्य किस्में हैं:

(i) लिग्नाइट (ii) एन्थ्रेसाइट (iii) बिटुमिनस

(i) लिग्नाइट। यह कोयले की भूरी किस्म है। इसमें 30% कार्बन, 25% वाष्पशील पदार्थ और 40% नमी होती है।

(ii) एन्थ्रेसाइट। इसे हार्ड कोल भी कहा जाता है। इसमें 92% कार्बन, 5% वाष्पशील पदार्थ और 3% नमी होती है।

(iii) बिटुमिनस। इसे नरम कोयला भी कहा जाता है। इसमें लगभग 80% कार्बन होता है। इसका उपयोग घरेलू उद्देश्य के लिए किया जाता है।

जीवाश्म ईंधन: कोयला, पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस जीवाश्म ईंधन के उदाहरण हैं। ये प्रकृति में उन जानवरों और पौधों के अपघटन के कारण बनते हैं जो भूगर्भीय परिवर्तनों के कारण पृथ्वी की पपड़ी के भीतर एम्बेडेड रहे हैं।

बायोगैस:  यह मुक्त ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में जीवाणु क्रिया (अवायवीय जीवाणु) द्वारा जैविक पदार्थ के क्षरण से उत्पन्न होती है।

उदाहरण:

(i) प्राकृतिक गैस एक बायोगैस है, जिसके परिणामस्वरूप लंबे समय तक जानवर और वनस्पति पदार्थ पृथ्वी के अंदर दबे रहते हैं।

(ii) गोबर गैस (या गोबर गैस), जो कि गोबर के अवायवीय किण्वन द्वारा निर्मित होती है।

(iii) बायोगैस का उत्पादन सीवेज कचरे और अन्य जैविक कचरे से भी किया जा सकता है।

पेट्रोलियम:  यह एक गहरे रंग का तरल होता है जिसमें एक विशिष्ट गंध होती है। यह पानी से हल्का है और इसमें अघुलनशील है। इसमें हाइड्रोकार्बन का मिश्रण होता है, जिसकी रचना एक जगह से दूसरी जगह बदलती रहती है।

कच्चे तेल का भिन्नात्मक आसवन:  पेट्रोलियम (कच्चा तेल) जो हाइड्रोकार्बन का एक जटिल मिश्रण है, को भिन्नात्मक आसवन द्वारा विभिन्न प्रकार के उपयोग योग्य उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है।

तरल पेट्रोलियम गैस (एलपीजी): एक तेल रिफाइनरी के अंशांकन कॉलम के ऊपर से निकलने वाली गैस में हाइड्रोकार्बन, ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन होते हैं। बुटेन मुख्य घटक हैं। यह गैस मिश्रण दबाव में गाढ़ा हो जाता है। यह घनीभूत तरल पेट्रोलियम गैस (एलपीजी) के रूप में जाना जाता है, और उच्च दबाव में सिलेंडर में आपूर्ति की जाती है। इस गैस का कैलोरी मान बहुत अधिक (५० किलोग्राम प्रति ग्राम) है।

प्राकृतिक गैस: कच्चा तेल पृथ्वी की पपड़ी के नीचे गहरा होता है और अक्सर खारे पानी पर तैरता है। तेल अधिक अस्थिर (कम उबलते) हाइड्रोकार्बन के वातावरण द्वारा कवर किया जाता है। इस गैसीय मिश्रण को प्राकृतिक गैस के रूप में जाना जाता है। इसमें मुख्य रूप से निम्न हाइड्रोकार्बन शामिल हैं। इसे सीधे ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। प्राकृतिक गैस पेट्रोकेमिकल, और उर्वरकों के लिए एक बहुत ही सस्ता कच्चा माल है। यह बिजली उत्पादन के लिए भी अच्छा उपयोग करता है।

पेट्रोकेमिकल्स:  पेट्रोकेमिकल्स वे पदार्थ हैं, जिन्हें कच्चे माल के रूप में पेट्रोलियम के विभिन्न अंशों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, प्राकृतिक गैस और बेंजीन सबसे मूल्यवान कच्चे माल हैं।

क्रैकिंग:  यह निम्न आणविक द्रव्यमान के हाइड्रोकार्बन में उच्च हाइड्रोकार्बन अणुओं का अपघटन है।

                 तपिश

    C ₁₀ H ₂₂ → C ₈ H ₁₈ + C ₂ H ₄
      अधिक कम है

हाइड्रोकार्बन हाइड्रोकार्बन

रॉकेट में ईंधन:  इन्हें प्रणोदक कहा जाता है क्योंकि ये अंतरिक्ष में रॉकेट के प्रसार के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं।

अच्छे प्रणोदक के लक्षण:

(i) इससे प्रत्येक जले हुए ईंधन के लिए बड़ी मात्रा में गैसों का उत्पादन होना चाहिए।

(ii) दहन उच्च दर पर होना चाहिए।

(iii) ईंधन जलने के बाद कोई अवशेष नहीं छोड़ा जाना चाहिए।

आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला प्रणोदक:

(i) ठोस प्रणोदक -  इनमें हाइड्रोकार्बन और क्लोराइड, परक्लोरेट या नाइट्रेट जैसे ऑक्सीकारक का मिश्रण होता है। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम पाउडर, पॉलीब्यूटैडीन ऐक्रेलिक एसिड, एल्यूमीनियम पर्क्लोरेट और एक उपयुक्त योजक (जो ईंधन और ऑक्सीडेंट को बांधता है) का मिश्रण।

लिक्विड प्रोपेलेंट: ये अल्कोहल, लिक्विड हाईड्रोजन, हाइड्रैजाइन आदि ईंधनों के मिश्रण होते हैं, जिन्हें लिक्विड ऑक्सीजन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ मिलाया जाता है। उदाहरण के लिए, अपोलो रॉकेट में मिथाइल हाइड्रेज़िन और ऑक्सीडाइज़र डाइनट्रोजन टेट्राऑक्साइड का एक मिश्रण इस्तेमाल किया गया था जो मनुष्य को चाँद तक पहुँचाता था।

ईंधन का कैलोरी मान: यह जूल में पैदा होने वाली ऊष्मा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है जब इसका एक ग्राम पूरी तरह से जल जाता है।

हाइड्रोजन का कैलोरी मान 150kj / g

मीथेन का कैलोरी मान। 55kj / जी

इग्निशन / किंडलिंग तापमान: इग्निशन तापमान सामान्य दबाव में सबसे कम तापमान होता है, जिस तक दहन करने के लिए दहनशील पदार्थ को गर्म करना चाहिए। इसे किंडल तापमान के रूप में भी जाना जाता है। जिन पदार्थों में आग लग जाती है उनमें आसानी से कम तापमान होता है। उदाहरण के लिए, पीले फास्फोरस का तापमान 35 ° C होता है। उच्च जलते तापमान वाले पदार्थों को प्रारंभिक ताप की आवश्यकता होती है।