Chapter 5: मिश्रणों की खोज और उनका पृथक्करण
आपके आस-पास लगभग सब कुछ मिश्रण है। मिश्रणों को उनके प्रकार से छाँटना सीखिए — और पृथक्करण की वह विधि चुनिए जो मिश्रण के अनुकूल हो, न कि उल्टा।
Original notes — ready Bihar Board — BSEB (Hindi Medium) • Class 9 • Science • Book: Exploration (NEP Mirror, Hindi)
मिश्रणों की खोज और उनका पृथक्करण — EG के अपने नोट्स, सरल शब्दों में
पुस्तक: Exploration (BSEB, Class 9) | अध्याय 5 | माध्यम: हिंदी
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चित्र (लेबल चित्र पर ही छपे हैं): आरेख के रूप में खींचा छनन: कीप में मिश्रण, छनन-पत्र, पत्र पर रह जाने वाला ठोस अवशेष, और नीचे फ्लास्क में इकट्ठा होता साफ़ निस्यंद। चित्र के सभी लेबल हिंदी में छपे हैं।
रोज़मर्रा की ज़िंदगी में पृथक्करण — छानना, छनन और वाष्पन।
इस अध्याय के बारे में
मिश्रण दो या अधिक पदार्थों से बनता है जो बिना रासायनिक परिवर्तन के मिले होते हैं, इसलिए हर पदार्थ अपने गुण बनाए रखता है और आमतौर पर भौतिक विधियों से अलग किया जा सकता है। पानी में घुला नमक फिर भी नमक और पानी ही है — और वाष्पन से नमक वापस मिल सकता है।
मिश्रणों का वर्गीकरण इस आधार पर होता है कि वे कितने समान रूप से मिले हैं। समांगी मिश्रण में, जैसे नमक का घोल, भाग समान रूप से फैले होते हैं और अलग-अलग नहीं देखे जा सकते। विषमांगी मिश्रण में, जैसे पानी में रेत, भाग असमान रूप से फैले होते हैं और अक्सर देखे जा सकते हैं।
घोल, निलंबन और कोलॉइड मिश्रणों के तीन प्रकार हैं, जो कणों के आकार और व्यवहार में अलग हैं। घोल समांगी मिश्रण है: विलेय विलायक में घुलता है और कण इतने छोटे होते हैं कि देखे या बैठाए नहीं जा सकते। उसकी सांद्रता बताती है कि कितना विलेय मौजूद है — उदाहरण के लिए, 90 ग्राम पानी में 10 ग्राम नमक से द्रव्यमान के अनुसार 10% घोल बनता है। अधिकांश ठोसों के लिए विलेयता तापमान के साथ बढ़ती है।
निलंबनों में बड़े कण होते हैं जो रखने पर बैठ जाते हैं और छाने जा सकते हैं, जबकि कोलॉइडों में बीच के आकार के कण होते हैं: इतने छोटे कि फैले रहें, पर इतने बड़े कि प्रकाश बिखेर दें — टिंडल प्रभाव, वह चमकदार किरण जो आप धूल भरी हवा या घने पेड़ों के बीच से आती धूप में देखते हैं। दूध कोलॉइड है; कीचड़ वाला पानी निलंबन है।
क्या सीखना है
ध्यान दीजिए कि मिश्रणों का वर्गीकरण कैसे होता है, घोल, निलंबन और कोलॉइड में क्या अंतर है, और हर पृथक्करण विधि किस गुण का इस्तेमाल करती है।
समांगी मिश्रणों का पृथक्करण
वाष्पन विलायक हटाकर घुला ठोस पीछे छोड़ देता है — समुद्री पानी से नमक ऐसे ही पाया जाता है। क्रिस्टलीकरण धीमा और शुद्धतर है: गरम, सांद्र घोल ठंडा किया जाता है ताकि शुद्ध क्रिस्टल बनें और अशुद्धियाँ द्रव में रह जाएँ।
आसवन द्रवों को क्वथनांक से अलग करता है: जो द्रव पहले उबलता है, उसे संघनित करके इकट्ठा किया जाता है, जैसे शुद्ध पानी पाने में। प्रभाजी आसवन इस विचार को निकट क्वथनांक वाले द्रवों के मिश्रणों तक बढ़ाता है, जैसे कच्चा तेल: ऊँचा प्रभाजी स्तंभ हर प्रभाज को उसके अपने स्तर पर संघनित होने देता है। कागज़ वर्णलेखन घुले रंगों या स्याहियों को अलग करता है: हर पदार्थ कागज़ पर अपनी गति से ऊपर चढ़ता है और अपना धब्बा छोड़ता है।
विषमांगी मिश्रणों का पृथक्करण
दो अमिश्रणीय द्रव, जैसे तेल और पानी, पृथक्कारी कीप से अलग किए जाते हैं: सघन द्रव नीचे से निकाला जाता है, दूसरा पीछे रह जाता है। ऊर्ध्वपातन उस पदार्थ को अलग करता है जो सीधे ठोस से वाष्प बन जाता है — कपूर या नैफ्थलीन — उससे जो ऐसा नहीं करता।
अपकेंद्रीकरण मिश्रण को तेज़ी से घुमाता है ताकि सघन कण बैठ जाएँ, जैसे दूध से मलाई अलग करने में या प्रयोगशाला में रक्त के घटक अलग करने में। विधि उस गुण से चुनिए जो अलग है: कण-आकार छनन की ओर इशारा करता है, क्वथनांक आसवन की ओर, विलेयता क्रिस्टलीकरण की ओर, घनत्व पृथक्कारी कीप या अपकेंद्रीकरण की ओर, और ऊर्ध्वपातन गरम करके ऊर्ध्वपातनीय ठोस अलग करने की ओर। गुण, न कि आदत, विधि तय करता है।
मुख्य शब्द
- मिश्रण — दो या अधिक पदार्थ बिना रासायनिक परिवर्तन के मिले हुए, जिनमें से हर एक अपने गुण बनाए रखता है।
- समांगी मिश्रण — ऐसा मिश्रण जिसमें भाग समान रूप से फैले हों, जैसे नमक का घोल।
- विषमांगी मिश्रण — ऐसा मिश्रण जिसमें भाग असमान रूप से फैले हों, जैसे पानी में रेत।
- घोल — समांगी मिश्रण जिसमें विलेय विलायक में घुला होता है।
- निलंबन — विषमांगी मिश्रण जिसमें बड़े कण रखने पर बैठ जाते हैं।
- कोलॉइड — घोल और निलंबन के बीच के आकार के कणों वाला मिश्रण, जो प्रकाश बिखेरता है पर बैठता नहीं।
- टिंडल प्रभाव — कोलॉइड के कणों द्वारा प्रकाश की किरण का बिखरना।
याद रखें
- मिश्रण अपने घटकों के गुण बनाए रखता है; कोई नया पदार्थ नहीं बनता।
- घोल समांगी होते हैं; निलंबन बैठ जाते हैं; कोलॉइड प्रकाश बिखेरते हैं पर बैठते नहीं।
- सांद्रता (द्रव्यमान %) = विलेय का द्रव्यमान ÷ घोल का द्रव्यमान × 100।
- छनन कण-आकार से अलग करता है; आसवन क्वथनांक से।
- जो गुण अलग है, वही पृथक्करण विधि तय करता है।
परीक्षा टिप / सामान्य गलती
सामान्य गलती: दूध को घोल कहना। दूध कोलॉइड है — उसके वसा और प्रोटीन कण फैले रहते हैं और प्रकाश बिखेरते हैं, पर वे पानी में नमक की तरह घुले नहीं होते। यदि वह प्रकाश की किरण बिखेरता है, तो घोल नहीं, कोलॉइड समझिए।
चार्ट / तालिका: पृथक्करण विधि चुनना
| बिंदु | विवरण |
|---|---|
| द्रव से अघुलनशील ठोस | छनन — ठोस अवशेष के रूप में रहता है, द्रव निस्यंद के रूप में निकलता है |
| द्रव से घुला ठोस | वाष्पन, या शुद्ध क्रिस्टलों के लिए क्रिस्टलीकरण |
| दो मिश्रणीय द्रव | आसवन — क्वथनांक से अलग कीजिए |
| दो अमिश्रणीय द्रव | पृथक्कारी कीप — पहले सघन द्रव निकालिए |
| दूसरे ठोस से ऊर्ध्वपातनीय ठोस | ऊर्ध्वपातन — गरम कीजिए, वाष्प कहीं और संघनित होती है |
| द्रव में बहुत बारीक कण | अपकेंद्रीकरण — घुमाने से सघन भाग बैठ जाता है |
हल की गई विधि: सांद्रता निकालना
- 90 ग्राम पानी में 10 ग्राम नमक घोलिए।
- घोल का द्रव्यमान = 10 + 90 = 100 ग्राम।
- सांद्रता = 10 ÷ 100 × 100 = द्रव्यमान के अनुसार 10%।
- केवल पानी के द्रव्यमान से नहीं, घोल के द्रव्यमान से भाग देना याद रखिए — इस गणना में यही सबसे आम चूक है।
अभ्यास (स्वयं करके देखें)
- नमक का घोल समांगी है या विषमांगी मिश्रण? क्यों?
संकेत: सोचिए कि क्या आप भागों को अलग-अलग देख सकते हैं। - 80 ग्राम पानी में 20 ग्राम चीनी घुलने पर सांद्रता निकालिए।
संकेत: केवल पानी के बारे में नहीं, घोल के द्रव्यमान के बारे में सोचिए। - रेत को पानी से कैसे अलग करेंगे?
संकेत: कण-आकार के बारे में सोचिए। - दूध में प्रकाश की किरण क्यों दिखती है, पर नमक के घोल में क्यों नहीं?
संकेत: कण-आकार और बिखरने के बारे में सोचिए। - शुद्ध नमक के लिए क्रिस्टलीकरण साधारण वाष्पन से बेहतर क्यों है?
संकेत: पीछे रह जाने वाली अशुद्धियों के बारे में सोचिए।
प्रश्न और उत्तर
- मिश्रण क्या है?
मिश्रण दो या अधिक पदार्थों का बिना रासायनिक परिवर्तन के मिलना है। हर पदार्थ अपने गुण बनाए रखता है, और घटकों को आमतौर पर भौतिक विधियों से अलग किया जा सकता है। - घोल, निलंबन और कोलॉइड में क्या अंतर है?
घोल समांगी होता है, जिसमें छोटे घुले कण कभी बैठते नहीं। निलंबन विषमांगी होता है, जिसमें बड़े कण रखने पर बैठ जाते हैं। कोलॉइड बीच का होता है: उसके कण फैले रहते हैं पर इतने बड़े होते हैं कि प्रकाश बिखेर देते हैं (टिंडल प्रभाव)। - द्रव्यमान के अनुसार घोल की सांद्रता कैसे निकालते हैं?
सांद्रता (द्रव्यमान %) = विलेय का द्रव्यमान ÷ घोल का द्रव्यमान × 100। 90 ग्राम पानी में 10 ग्राम नमक के लिए घोल 100 ग्राम है, इसलिए सांद्रता 10% है। - टिंडल प्रभाव क्या है?
टिंडल प्रभाव कोलॉइड के कणों द्वारा प्रकाश की किरण का बिखरना है। इसीलिए दूध या धूल भरी हवा में प्रकाश की किरण दिखती है, पर सच्चे घोल में नहीं। - आसवन दो मिश्रणीय द्रवों को कैसे अलग करता है?
आसवन मिश्रण को गरम करता है ताकि कम क्वथनांक वाला द्रव पहले उबले; उसकी वाष्प ठंडी होकर अलग बर्तन में फिर द्रव बन जाती है, और दूसरा द्रव पीछे रह जाता है।
विस्तार प्रश्न
- एक विद्यार्थी कीचड़ वाले पानी को छानता है और साफ़ द्रव को अवशेष कहता है। विद्यार्थी को सुधारिए और दोनों शब्द समझाइए।
विद्यार्थी ने शब्द उल्टे कर दिए हैं। छनन-पत्र पर रह जाने वाला ठोस अवशेष है; नीचे फ्लास्क में इकट्ठा होने वाला साफ़ द्रव निस्यंद है। छनन में अवशेष रुकता है, निस्यंद निकलता है। - आपके पास कपूर और साधारण नमक का मिश्रण है। उन्हें अलग करने की विधि बताइए, और वह गुण बताइए जिसका आप इस्तेमाल करते हैं।
मिश्रण को धीरे से गरम कीजिए: कपूर ऊर्ध्वपातित हो जाता है, सीधे ठोस से वाष्प बन जाता है, जो ठंडी सतह पर संघनित होकर इकट्ठा किया जा सकता है। नमक ऊर्ध्वपातित नहीं होता और पीछे रह जाता है। इस्तेमाल किया गया गुण ऊर्ध्वपातन है — सीधे ठोस से वाष्प बनने की क्षमता। - कच्चा तेल कई द्रवों का मिश्रण है। साधारण आसवन इसमें क्यों विफल होता है, और इसकी जगह क्या इस्तेमाल होता है?
साधारण आसवन उन द्रवों को अलग करता है जिनके क्वथनांक दूर-दूर हों, एक बार में एक। कच्चे तेल के घटकों के क्वथनांक निकट और एक-दूसरे से मिले होते हैं, इसलिए प्रभाजी स्तंभ इस्तेमाल होता है: प्रभाजी आसवन हर प्रभाज को उसके क्वथनांक से मेल खाने वाले स्तर पर संघनित होने देता है, जिससे पेट्रोल, डीज़ल और अन्य प्रभाज अलग-अलग मिलते हैं। - दो बीकर एक-से दिखते हैं: एक में नमक का घोल है, एक में स्टार्च कोलॉइड है। उन्हें अलग पहचानने के लिए एक तेज़ जाँच बताइए, और हर एक में परिणाम का पूर्वानुमान कीजिए।
अँधेरे कमरे में हर एक में प्रकाश की किरण डालिए। नमक के घोल में कोई दिखने वाली किरण नहीं होगी — वह सच्चा घोल है। स्टार्च कोलॉइड में साफ़ किरण दिखेगी — टिंडल प्रभाव — क्योंकि उसके कण प्रकाश बिखेरते हैं। - तेल और पानी का मिश्रण पृथक्कारी कीप में डालकर रखा जाता है। कौन-सा द्रव पहले निकाला जाता है, और क्यों?
पानी पहले निकाला जाता है। पानी तेल से सघन है, इसलिए वह कीप में निचली परत बनाता है, और नीचे की टोंटी पहले निचली परत छोड़ती है, तेल पीछे रह जाता है।
मिश्रण अपने घटकों के गुण रखता है; घोल, निलंबन और कोलॉइड कण-आकार से अलग होते हैं; और जो गुण अलग है, वही पृथक्करण विधि तय करता है।
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