Purification of Organic Compounds Questions in Gujarati

(C) ક્રોમેટોગ્રાફી પેપર પર દ્રાવક અને દ્રાવ્યની ગતિ $capillary \ action$ (કેશિકા ક્રિયા) ના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે.
પેપર ક્રોમેટોગ્રાફીમાં,સ્થિર કલા એ કાગળના સેલ્યુલોઝ તંતુઓમાં ફસાયેલું પાણી છે,અને ગતિશીલ કલા $capillary \ action$ દ્વારા કાગળમાંથી પસાર થાય છે.

(N/A) સેપરેટરી ફનલમાં નિષ્કર્ષણનો સિદ્ધાંત બે અદ્રાવ્ય દ્રાવકોમાં કાર્બનિક સંયોજનની દ્રાવ્યતાના તફાવત પર આધારિત છે,જે સામાન્ય રીતે કાર્બનિક દ્રાવક અને પાણી હોય છે. કાર્બનિક સંયોજન પાણી કરતા કાર્બનિક દ્રાવકમાં વધુ દ્રાવ્ય હોય છે,જે તેને કાર્બનિક દ્રાવક સાથે હલાવીને જલીય દ્રાવણમાંથી અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

(B) નિસ્યંદન એ બાષ્પશીલ પ્રવાહીને અબાષ્પશીલ અશુદ્ધિથી અલગ કરવા માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે. આ પ્રક્રિયામાં,પ્રવાહીને તેના ઉત્કલનબિંદુ સુધી ગરમ કરીને વરાળમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે,જે પછી ઠારીને ફરીથી પ્રવાહીમાં ફેરવવામાં આવે છે,જેથી અબાષ્પશીલ અશુદ્ધિ નિસ્યંદન ફ્લાસ્કમાં રહી જાય છે.

(N/A) $(i)$ ઓછા દબાણે નિસ્યંદન (Distillation under reduced pressure) નો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે પ્રવાહી તેના ઉત્કલનબિંદુ પહેલા વિઘટન પામે છે.
$(ii)$ ઉર્ધ્વપાતન (Sublimation) નો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે કપૂર ઉર્ધ્વપાતિત થઈ શકે તેવો પદાર્થ છે,જ્યારે $BaSO_4$ ઉર્ધ્વપાતિત થઈ શકતો નથી.

(A) રિટાડેશન ફેક્ટર $(R_f)$ ની ગણતરી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે: $R_f = \frac{\text{સંયોજન દ્વારા કાપેલું અંતર}}{\text{દ્રાવક દ્વારા કાપેલું અંતર}}$.
સંયોજન $(A)$ માટે: $R_f(A) = \frac{8 \, cm}{10 \, cm} = 0.8$.
સંયોજન $(B)$ માટે: $R_f(B) = \frac{6 \, cm}{10 \, cm} = 0.6$.
તેથી,$R_f$ મૂલ્યો અનુક્રમે $0.8$ અને $0.6$ છે.

(A) $R_f$ મૂલ્ય એ પદાર્થ દ્વારા કાપેલું અંતર અને દ્રાવક દ્વારા કાપેલા અંતરનો ગુણોત્તર છે.
$R_f = \frac{\text{પદાર્થ દ્વારા કાપેલું અંતર}}{\text{દ્રાવક દ્વારા કાપેલું અંતર}}$.
$X$ માટે $R_f$ $0.7$ છે અને $B$ માટે $R_f$ $0.4$ હોવાથી,સંયોજન $X$ એ દ્રાવકની સાપેક્ષમાં વધુ અંતર કાપ્યું છે.
તેથી,સંયોજન $X$ વધુ સ્થળાંતર કરે છે.

(A) કોલમ ક્રોમેટોગ્રાફીમાં,જે ઘટકનું $R_f$ મૂલ્ય વધારે હોય તે સ્થિર કલા (stationary phase) સાથે ઓછી આંતરક્રિયા કરે છે અને કોલમમાંથી ઝડપથી બહાર આવે છે.
અહીં $R_f(X) = 0.75$ અને $R_f(Y) = 0.25$ છે.
તેથી,$X$ નું $R_f$ મૂલ્ય વધારે હોવાથી તે પ્રથમ પ્રાપ્ત થશે.

(A) ઉર્ધ્વપાતન એ ગરમ કરવા પર ઉર્ધ્વપાતન પામતા પદાર્થોને અલગ કરવા માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે.
આ પદ્ધતિ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવતા સામાન્ય કાર્બનિક સંયોજનોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$(i)$ કપૂર
$(ii)$ નેપ્થલીન
$(iii)$ એન્થ્રાસીન
$(iv)$ બેન્ઝોઈક એસિડ
તેથી,સાચી જોડી કપૂર અને નેપ્થલીન છે.

(A) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ એનિલિન અને ક્લોરોફોર્મના ઉત્કલનબિંદુમાં મોટો તફાવત હોવાથી,તેમને $(s)$ સાદા નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$(ii)$ સંયોજનના જલીય દ્રાવણને $(r)$ વિભેદક નિષ્કર્ષણ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$(iii)$ ઉત્કલનબિંદુમાં ઓછો તફાવત ધરાવતા પ્રવાહીઓના મિશ્રણને $(q)$ વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$(iv)$ એનિલિનનું શુદ્ધિકરણ $(p)$ વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $(i-s, ii-r, iii-q, iv-p)$ છે.

(A) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$(i)$ વિભેદક નિષ્કર્ષણ $(q)$ સેપરેટરી ફનલનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
$(ii)$ વરાળ નિસ્યંદન એવા પદાર્થો માટે વપરાય છે જે $(s)$ ઊંચા તાપમાને વિઘટન પામે છે.
$(iii)$ ઓછા દબાણે નિસ્યંદન $(t)$ વેક્યુમ પંપનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
$(iv)$ સાદું નિસ્યંદન એવા પ્રવાહી માટે વપરાય છે જેમાં $(p)$ ઉત્કલન બિંદુમાં મોટો તફાવત હોય છે.
$(v)$ વિભાગીય નિસ્યંદનનો ઉપયોગ $(r)$ પેટ્રોલિયમના ઘટકોને અલગ કરવા માટે થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ: $(i-q, ii-s, iii-t, iv-p, v-r)$ છે.

(A) સાચી જોડ આ મુજબ છે:
$(i-d), (ii-c), (iii-b), (iv-a)$.

(N/A) $(i) \text{ ખોટું, } (ii) \text{ ખોટું, } (iii) \text{ સાચું, } (iv) \text{ ખોટું}$.

(N/A) $(i) - \text{સાચું}, (ii) - \text{ખોટું}, (iii) - \text{ખોટું}, (iv) - \text{ખોટું}$.
$(i)$ સ્ફટિકીકરણ એ ઘન કાર્બનિક સંયોજનોના શુદ્ધિકરણ માટેની પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ છે.
$(ii)$ સ્ફટિકીકરણ ઘન પદાર્થો માટે વપરાય છે,જ્યારે નિસ્યંદન પ્રવાહી માટે વપરાય છે.
$(iii)$ ઉર્ધ્વપાતન એવા ઘન પદાર્થો માટે વપરાય છે જે ગરમ કરવાથી સીધા વાયુમાં રૂપાંતરિત થાય છે,પ્રવાહી માટે નહીં.
$(iv)$ એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $(NH_4Cl)$ ઉર્ધ્વપાતન પામી શકે તેવો ઘન પદાર્થ છે,જ્યારે સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$ નથી. તેથી,આ મિશ્રણને અલગ કરવા માટે ઉર્ધ્વપાતનનો ઉપયોગ થાય છે,નિસ્યંદનનો નહીં.

(A) $(i)$ સાચું: ક્લોરોફોર્મનું ઉત્કલનબિંદુ $334 \ K$ અને એનિલિનનું $457 \ K$ છે.
$(ii)$ ખોટું: ક્લોરોફોર્મનું ઉત્કલનબિંદુ $(334 \ K)$ એનિલિન $(457 \ K)$ કરતા ઓછું હોવાથી,નિસ્યંદન દરમિયાન તે પહેલા બાષ્પીભવન પામશે.
$(iii)$ સાચું: જે પદાર્થોના ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય તે વધુ બાષ્પશીલ હોય છે. ક્લોરોફોર્મ $(334 \ K)$ નું ઉત્કલનબિંદુ એનિલિન $(457 \ K)$ કરતા ઓછું હોવાથી તે વધુ બાષ્પશીલ છે.

(A) સાચા વિધાનો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ સાચું: વરાળ નિસ્યંદન પ્રવાહીને તેના સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ કરતા નીચા તાપમાને ઉકાળવાની મંજૂરી આપે છે.
$(ii)$ સાચું: પ્રવાહી ત્યારે ઉકળે છે જ્યારે તેનું બાષ્પ દબાણ અને પાણીનું બાષ્પ દબાણ મળીને વાતાવરણીય દબાણ જેટલું થાય,એટલે કે પ્રવાહીનું વ્યક્તિગત બાષ્પ દબાણ વાતાવરણીય દબાણ કરતા ઓછું હોય છે.
$(iii)$ સાચું: આ વરાળ નિસ્યંદનનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે જ્યાં $P_{total} = P_{liquid} + P_{water} = P_{atm}$.
$(iv)$ સાચું: એકત્રિત થયેલ નિસ્યંદિત એ કાર્બનિક પ્રવાહી અને પાણીનું મિશ્રણ છે.
$(v)$ સાચું: બાષ્પનું સંઘનન થઈને પ્રવાહી મિશ્રણ બને છે.

(A) $i-T, ii-F, iii-T, iv-F, v-T$

(N/A) $(i)$ ખોટું,$(ii)$ સાચું,$(iii)$ સાચું,$(iv)$ ખોટું.

(N/A) $1$. અર્ધશીર્ષ વક્ર તીર (half-headed curved arrow)
$2$. $100$
$3$. ઓછો,વધારે
$4$. વિભાગીય નિસ્યંદન (Fractional distillation)

(N/A) $(1)$ $\text{અમિશ્રણીય (immiscible)}$ પ્રવાહીનું વરાળ નિસ્યંદન કરવામાં આવે છે અને તે $\text{નીચા}$ તાપમાને ઉકળે છે.
$(2)$ દબાણ ઘટાડીને નિસ્યંદન કરવા માટે $\text{વેક્યુમ પંપ}$ અને $\text{વોટર પંપ}$ નો ઉપયોગ થાય છે.
$(3)$ વરાળ નિસ્યંદનમાં કુલ બાષ્પ દબાણનું સમીકરણ $P = p_1 + p_2$ છે,જ્યાં $p_1$ એ $\text{પાણીના બાષ્પ દબાણ } (p_2)$ કરતા વધારે હોય છે.
$(4)$ વિભેદક નિષ્કર્ષણ (differential extraction) માં $\text{સેપરેટરી ફનલ}$ સાધનનો ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) $1$. કાર્બનિક સ્તર ઉપર હોય છે કારણ કે તેની ઘનતા પાણી કરતા ઓછી હોય છે.
$2$. અદ્રાવ્ય (immiscible).
$3$. ઓછું (less).
$4$. $AgNO_3$ (સિલ્વર નાઈટ્રેટ).

(C) જે પ્રવાહી તેના ઉત્કલન બિંદુએ વિઘટન પામે છે તેને ઘટાડેલા દબાણ હેઠળ નિસ્યંદન દ્વારા શુદ્ધ કરી શકાય છે કારણ કે દબાણ ઘટતા ઉત્કલન બિંદુ ઘટે છે.
આ સંયોજન વરાળમાં બાષ્પશીલ અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોવાથી,તેને વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા પણ શુદ્ધ કરી શકાય છે.
તેથી,બંને પદ્ધતિઓ તેના શુદ્ધિકરણ માટે યોગ્ય છે.

(N/A) આ બે સંયોજનોને અલગ કરવા માટેની યોગ્ય પદ્ધતિ $Simple \ Distillation$ (સાદું નિસ્યંદન) છે.
કારણ: બંને ઘટકોના ઉત્કલન બિંદુઓ $97\,^{\circ}C$ અને $68\,^{\circ}C$ છે. તેમના ઉત્કલન બિંદુઓ વચ્ચેનો તફાવત $97\,^{\circ}C - 68\,^{\circ}C = 29\,^{\circ}C$ છે. ઉત્કલન બિંદુઓ વચ્ચેનો તફાવત $20\,^{\circ}C$ કરતા વધારે હોવાથી,$Simple \ Distillation$ અસરકારક છે. આ પ્રક્રિયામાં,નીચા ઉત્કલન બિંદુ $(68\,^{\circ}C)$ વાળો ઘટક પહેલા બાષ્પીભવન પામે છે,અને ઊંચા ઉત્કલન બિંદુ $(97\,^{\circ}C)$ વાળો ઘટક નિસ્યંદન ફ્લાસ્કમાં બાકી રહે છે.

(A-1, B-2, C-3, D-4, E-5) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$A$. દ્રાવકમાં અલગ-અલગ દ્રાવ્યતા ધરાવતા બે ઘન પદાર્થોને $1$. સ્ફટિકીકરણ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$B$. જે પ્રવાહી તેના ઉત્કલનબિંદુએ વિઘટન પામે છે તેને $2$. ઓછા દબાણે નિસ્યંદન દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.
$C$. વરાળમાં બાષ્પશીલ પ્રવાહીને $3$. વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$D$. જે બે પ્રવાહીના ઉત્કલનબિંદુઓ એકબીજાની નજીક હોય તેને $4$. વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$E$. જે બે પ્રવાહીના ઉત્કલનબિંદુઓમાં મોટો તફાવત હોય તેને $5$. સાદું નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
આમ,સાચો ક્રમ $A-1, B-2, C-3, D-4, E-5$ છે.

(N/A) બેન્ઝોઈક એસિડને નીચેની લાક્ષણિકતાઓને કારણે ગરમ પાણીમાંથી શુદ્ધ કરી શકાય છે:
$(i)$ બેન્ઝોઈક એસિડ ગરમ પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય છે અને ઠંડા પાણીમાં ઓછું દ્રાવ્ય છે.
$(ii)$ બેન્ઝોઈક એસિડ સાથે સંકળાયેલી અશુદ્ધિઓ કાં તો પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે અથવા પાણીમાં એટલી હદે વધુ દ્રાવ્ય હોય છે કે જ્યારે બેન્ઝોઈક એસિડનું ગરમ સંતૃપ્ત દ્રાવણ ઠંડું પાડવામાં આવે છે,ત્યારે અશુદ્ધિઓ દ્રાવણમાં જ રહી જાય છે.

(N/A) વરાળ નિસ્યંદનમાં,કાર્બનિક સંયોજન અને પાણીની બાષ્પ નિસ્યંદિત થાય છે. જે પ્રવાહીનું શુદ્ધિકરણ કરવાનું હોય તેમાં વરાળ (પાણીની બાષ્પ) પસાર કરવામાં આવે છે.
પરિણામે,પ્રવાહીની બાષ્પ અને પાણીની બાષ્પ ઉપર ચઢે છે અને કન્ડેન્સરમાં જાય છે. પ્રવાહી અને પાણી અદ્રાવ્ય છે અને અલગ સ્તરો બનાવે છે.
જ્યારે પ્રવાહી $(p_1)$ અને પાણી $(p_2)$ ના આંશિક બાષ્પ દબાણનો સરવાળો વાતાવરણીય દબાણ $(p)$ જેટલો થાય છે,ત્યારે નિસ્યંદન થાય છે.
ગાણિતિક રીતે,$p = p_1 + p_2$. $p_1 < p$ હોવાથી,પ્રવાહી તેના સામાન્ય ઉત્કલનબિંદુ કરતા નીચા તાપમાને નિસ્યંદિત થાય છે.
તેથી,વરાળ નિસ્યંદન કાર્બનિક પ્રવાહીના ઉત્કલનબિંદુ કરતા નીચા તાપમાને થાય છે,જે ઉષ્મીય વિઘટનને અટકાવે છે.

(C) ગ્લિસરોલનું ઉત્કલનબિંદુ ઊંચું હોય છે અને તે તેના ઉત્કલનબિંદુ પર વિઘટન પામે છે. તેથી,સાબુના ઉદ્યોગોમાં તેને ઘટાડેલા દબાણ હેઠળ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે,જે તેનું ઉત્કલનબિંદુ ઘટાડે છે અને વિઘટન અટકાવે છે.

(C) પેપર ક્રોમેટોગ્રાફી એ વિતરણ (પાર્ટિશન) ક્રોમેટોગ્રાફીના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે.
આ પદ્ધતિમાં,પદાર્થો બે પ્રવાહી કલાઓ વચ્ચે વિતરિત અથવા વિભાજિત થાય છે.
સ્થિર કલા એ ફિલ્ટર પેપરના છિદ્રોમાં રહેલા પાણીના અણુઓ છે,જ્યારે ગતિશીલ કલા એ દ્રાવક અથવા દ્રાવકોનું મિશ્રણ છે જે કાગળ પર ગતિ કરે છે.

(B) સ્ટીમ ડિસ્ટિલેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ એવા પદાર્થોને અલગ કરવા માટે થાય છે જે વરાળમાં બાષ્પશીલ હોય અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય (મિશ્ર ન થઈ શકે તેવા) હોય.

(B) પેપર ક્રોમેટોગ્રાફી એ પાર્ટિશન ક્રોમેટોગ્રાફી પર આધારિત તકનીક છે,જેમાં સ્થિર કલા તરીકે કાગળના સેલ્યુલોઝ ફાઇબરમાં રહેલું પાણી હોય છે અને ગતિશીલ કલા તરીકે દ્રાવક હોય છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે પેપર ક્રોમેટોગ્રાફી એ એક પદ્ધતિ છે,તે પોતે સ્થિર કલા નથી.
સ્થિર કલા એ કાગળ દ્વારા પકડી રાખેલું પાણી છે,કાગળ પોતે નહીં.

(D) ક્રોમેટોગ્રાફી પદ્ધતિમાં,સંયોજનનું અલગીકરણ અને શુદ્ધિકરણ સ્થિર કલા અને ગતિશીલ કલા વચ્ચેના પદાર્થના વિભેદક વિતરણ પર આધાર રાખે છે. આ પ્રક્રિયા દ્રાવકમાં સંયોજનની દ્રાવ્યતા,દ્રાવક પ્રણાલીની ગતિશીલતા અને કોલમ અથવા $TLC$ પ્લેટની લંબાઈ જેવા પરિબળો પર આધારિત છે. જો કે,શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયા શુદ્ધ સંયોજનની ભૌતિક અવસ્થા (ઘન,પ્રવાહી અથવા વાયુ) થી સ્વતંત્ર છે.

(C) $R_f$ (રિટાર્ડેશન ફેક્ટર) એ પદાર્થ દ્વારા કાપેલ અંતર અને દ્રાવક દ્વારા કાપેલ અંતરનો ગુણોત્તર છે.
$R_f = \frac{\text{પદાર્થ દ્વારા કાપેલ અંતર (cm)}}{\text{દ્રાવક દ્વારા કાપેલ અંતર (cm)}}$
$R_f$ એ બે સમાન એકમોનો ગુણોત્તર હોવાથી,તે પરિમાણરહિત છે. તેથી,વિધાન-$I$ ખોટું છે.
સંયોજનનું $R_f$ મૂલ્ય દ્રાવક અને સ્થિર કલા (stationary phase) પર આધાર રાખે છે. તેથી,તે તમામ દ્રાવકો માટે અચળ રહેતું નથી. આમ,વિધાન-$II$ પણ ખોટું છે.

(C) $R_{f}$ મૂલ્યની ગણતરી નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે:
$R_{f} = \frac{\text{સંયોજન દ્વારા કાપેલું અંતર (બેઝ લાઇનથી)}}{\text{દ્રાવક દ્વારા કાપેલું અંતર (બેઝ લાઇનથી)}}$
ક્રોમેટોગ્રામ પરથી:
સંયોજન $A$ દ્વારા બેઝ લાઇનથી કાપેલું અંતર $= 2 \, cm$
દ્રાવક દ્વારા બેઝ લાઇનથી કાપેલું અંતર $= 5 \, cm$
તેથી,$R_{f} = \frac{2}{5} = 0.4$
આને $\times 10^{-1}$ તરીકે દર્શાવતા:
$0.4 = 4 \times 10^{-1}$
આમ,જવાબ $4$ છે.

(D) પ્રોપેનોનનું ઉત્કલનબિંદુ આશરે $56^{\circ}C$ છે અને પ્રોપેનોલનું ઉત્કલનબિંદુ આશરે $97^{\circ}C$ છે.
તેમના ઉત્કલનબિંદુમાં તફાવત $97^{\circ}C - 56^{\circ}C = 41^{\circ}C$ છે,જે $20^{\circ}C$ કરતા વધારે હોવાથી,તેમને સાદા નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને કારણ $(R)$ એ વિધાન $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(D) ઘટાડેલા દબાણે નિસ્યંદન (Reduced pressure distillation) નો ઉપયોગ એવા ઊંચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતા કાર્બનિક પ્રવાહીઓના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે જે તેમના ઉત્કલનબિંદુ પર અથવા તેની નીચે વિઘટન પામે છે. દબાણ ઘટાડવાથી પ્રવાહીનું ઉત્કલનબિંદુ ઘટે છે,જેનાથી તે તેના વિઘટન તાપમાન સુધી પહોંચ્યા વિના ઉકળી અને બાષ્પીભવન પામી શકે છે.

(A) સેપરેટિંગ ફનલ એ પ્રયોગશાળાના કાચના સાધનોનો એક ભાગ છે જેનો ઉપયોગ પ્રવાહી-પ્રવાહી નિષ્કર્ષણમાં મિશ્રણના ઘટકોને અલગ-અલગ ઘનતા ધરાવતા બે અદ્રાવ્ય દ્રાવક તબક્કાઓમાં અલગ કરવા માટે થાય છે.
તે સામાન્ય રીતે ઉપરના ભાગે સ્ટોપર અને નીચેના ભાગે સ્ટોપકોક ધરાવતું નાસપતી આકારનું પાત્ર છે,જે નીચેના સ્તરના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરે છે.
આકૃતિ $208873-a$ માં દર્શાવેલ રચના પ્રમાણભૂત સેપરેટિંગ ફનલ દર્શાવે છે.

(C) થિન લેયર ક્રોમેટોગ્રાફી $(TLC)$ માં,અલગ થયેલા ઘટકો ઘણીવાર નરી આંખે દેખાતા નથી. તેમને જોવા માટે,ઘણી તકનીકોનો ઉપયોગ થાય છે:
$1$. $I_{2}$ (ઘન) ચેમ્બર: આયોડિનની વરાળ ઘટકો પર અધિશોષિત થાય છે,જેનાથી તે દેખાય છે.
$2$. $U.V.$ પ્રકાશ: ઘણા કાર્બનિક સંયોજનો $U.V.$ પ્રકાશ હેઠળ ફ્લોરોસેન્સ દર્શાવે છે.
$3$. યોગ્ય રીએજન્ટનો છંટકાવ: રાસાયણિક રીએજન્ટ્સ ઘટકો સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને રંગીન ટપકાં બનાવે છે.
જો કે,મોબાઇલ ફેઝમાં સીધા વિઝ્યુલાઇઝેશન એજન્ટ ઉમેરવો એ $TLC$ પ્લેટ પર ઘટકોને જોવા માટેની પ્રમાણભૂત તકનીક નથી,કારણ કે તે અલગ કરવાની પ્રક્રિયામાં અવરોધ ઉભો કરશે.

(D) $p-$નાઈટ્રોફિનોલ આંતર-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે,જ્યારે પિક્રિક એસિડ ($2,4,6-$ટ્રાયનાઈટ્રોફિનોલ) આંતઃ-આણ્વીય હાઈડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે.
હાઈડ્રોજન બંધમાં રહેલા આ તફાવતને કારણે,તેઓ સિલિકા જેલ જેવા સ્થિર તબક્કા પર અલગ ધ્રુવીયતા અને અધિશોષણ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.
$100 \ mg$ જેવી નાની માત્રા માટે,ક્રોમેટોગ્રાફિક પદ્ધતિઓ ખૂબ અસરકારક છે.
પ્રિપેરેટિવ $TLC$ એ તેમના $R_f$ મૂલ્યોમાં રહેલા તફાવતને આધારે મિશ્રણના નાના જથ્થાને અલગ કરવા માટેની યોગ્ય પદ્ધતિ છે.

(D) ક્લોરોફોર્મ અને એનિલિનને $(III)$ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમના ઉત્કલન બિંદુઓ અલગ હોય છે.
$(B)$ બેન્ઝોઇક એસિડ અને નેપ્થલીનને $(IV)$ સ્ફટિકીકરણ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે જે યોગ્ય દ્રાવકમાં તેમની દ્રાવ્યતાના તફાવત પર આધારિત છે.
$(C)$ પાણી અને એનિલિનને $(I)$ વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે કારણ કે એનિલિન વરાળમાં બાષ્પશીલ છે અને પાણી સાથે મિશ્રિત થતું નથી.
$(D)$ નેપ્થલીન અને સોડિયમ ક્લોરાઇડને $(II)$ ઉર્ધ્વપાતન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે કારણ કે નેપ્થલીનનું ઉર્ધ્વપાતન થાય છે જ્યારે સોડિયમ ક્લોરાઇડનું થતું નથી.

(A) પાતળા સ્તરની ક્રોમેટોગ્રાફી $(TLC)$ એ અધિશોષણ ક્રોમેટોગ્રાફીનો એક પ્રકાર છે.
તેમાં કાચની પ્લેટ પર કોટેડ અધિશોષકના પાતળા સ્તર પર મિશ્રણના પદાર્થોનું અલગીકરણ કરવામાં આવે છે.
અધિશોષકનું (જેમ કે સિલિકા જેલ અથવા એલ્યુમિના) પાતળું સ્તર (આશરે $0.2 \ mm$ જાડું) યોગ્ય કદની કાચની પ્લેટ પર ફેલાવવામાં આવે છે.
અલગીકરણ સ્થિર કલા (સિલિકા જેલ) પર ઘટકોના વિભેદક અધિશોષણ પર આધારિત હોવાથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(B)
એનિલીન સંયોજનને વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા શુદ્ધ કરી શકાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ એવા સંયોજનોને અલગ કરવા માટે થાય છે જે વરાળમાં બાષ્પશીલ હોય અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય. આ પદ્ધતિમાં,વરાળ જનરેટરની વરાળને નિસ્યંદિત કરવાના પ્રવાહી ધરાવતા ફ્લાસ્કમાં પસાર કરવામાં આવે છે. વરાળ અને બાષ્પશીલ કાર્બનિક સંયોજનના મિશ્રણને ઠંડુ કરીને એક પાત્રમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

(A) થિન લેયર ક્રોમેટોગ્રાફી $(TLC)$ માં,સ્થિર તબક્કો (સિલિકા જેલ) પ્રકૃતિમાં ધ્રુવીય હોય છે.
$R_f$ મૂલ્ય એ સંયોજનની ધ્રુવીયતાના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
બિન-ધ્રુવીય સંયોજનો ધ્રુવીય સ્થિર તબક્કા સાથે ઓછી ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને બિન-ધ્રુવીય દ્રાવક સાથે ઝડપથી આગળ વધે છે,જેના પરિણામે ઉચ્ચ $R_f$ મૂલ્ય મળે છે.
ધ્રુવીયતાની તુલના કરતા:
$1$. $N$-મિથાઇલપિરિડિનિયમ આયન એ આયનીય પ્રજાતિ છે,જે તેને સૌથી વધુ ધ્રુવીય બનાવે છે.
$2$. ફિનોલમાં $-OH$ જૂથ હોય છે,જે હાઇડ્રોજન બોન્ડિંગને મંજૂરી આપે છે,જે તેને ધ્રુવીય બનાવે છે.
$3$. નાઇટ્રોજન પરના લોન પેરને કારણે પિરિડિન ધ્રુવીય છે.
$4$. પ્રોપાઇલબેન્ઝિન એ હાઇડ્રોકાર્બન છે અને આપેલા વિકલ્પોમાં સૌથી ઓછું ધ્રુવીય છે.
તેથી,પ્રોપાઇલબેન્ઝિનનું $R_f$ મૂલ્ય સૌથી વધુ હશે.

(B) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$A$. $CHCl_3 + C_6H_5NH_2$ ને $III$. નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$B$. $C_6H_{14} + C_5H_{12}$ ને $IV$. વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$C$. $C_6H_5NH_2 + H_2O$ ને $I$. વરાળ નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
$D$. $H_2O$ માં કાર્બનિક સંયોજનને $II$. વિભેદક નિષ્કર્ષણ દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $A-III, B-IV, C-I, D-II$ છે.

(C) . $H_2O / CH_2Cl_2 \rightarrow II$. $CH_2Cl_2$ અને $H_2O$ અદ્રાવ્ય પ્રવાહી છે જેની ઘનતા અલગ છે,તેથી તેમને વિભેદક દ્રાવક નિષ્કર્ષણ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.
$B$. $\alpha$-ટેટ્રલોન / $p$-નાઈટ્રોફિનોલ $\rightarrow III$. $p$-નાઈટ્રોફિનોલમાં $-OH$ સમૂહની હાજરીને કારણે,તે હાઇડ્રોજન બંધ દર્શાવે છે અને $\alpha$-ટેટ્રલોન કરતા અલગ ધ્રુવીયતા ધરાવે છે,જે કૉલમ ક્રોમેટોગ્રાફી દ્વારા અલગીકરણ શક્ય બનાવે છે.
$C$. કેરોસીન / નેપ્થલીન $\rightarrow IV$. ઉત્કલન બિંદુમાં તફાવતને કારણે,તેમને વિભાગીય નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.
$D$. $C_6H_{12}O_6 / NaCl \rightarrow I$. $NaCl$ (આયનીય સંયોજન) ને દ્રાવ્યતાના તફાવતને આધારે સ્ફટિકીકરણ દ્વારા ગ્લુકોઝથી અલગ કરી શકાય છે.

(A) કોલમ ક્રોમેટોગ્રાફીમાં,સ્થિર કલા સામાન્ય રીતે ધ્રુવીય હોય છે (દા.ત.,સિલિકા જેલ).
જે સંયોજન સૌથી ઓછું ધ્રુવીય હોય તે ઝડપથી ગતિ કરે છે અને પહેલા બહાર આવે છે,જ્યારે સૌથી વધુ ધ્રુવીય સંયોજન ધીમેથી ગતિ કરે છે અને છેલ્લે બહાર આવે છે.
આકૃતિના આધારે,સંયોજન '$a$' સૌથી ઉપર છે,'$b$' વચ્ચે છે,અને '$c$' સૌથી નીચે (બહાર નીકળવાના માર્ગની નજીક) છે.
તેથી,બહાર આવવાનો ક્રમ '$c$' (પ્રથમ),પછી '$b$',અને છેલ્લે '$a$' છે.
આનો અર્થ એ છે કે '$c$' સૌથી ઓછું ધ્રુવીય છે અને '$a$' સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.
વિધાનોનું મૂલ્યાંકન કરીએ:
$A.$ '$c$' એ '$a$' અને '$b$' કરતા વધુ ધ્રુવીય છે: ખોટું,'$c$' સૌથી ઓછું ધ્રુવીય છે.
$B.$ '$a$' સૌથી ઓછું ધ્રુવીય છે: ખોટું,'$a$' સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.
$C.$ '$b$' એ '$c$' પહેલા અને '$a$' પછી બહાર આવે છે: ખોટું,'$c$' પહેલા બહાર આવે છે,પછી '$b$',અને પછી '$a$.'
$D.$ '$a$' કોલમમાં વધુ સમય વિતાવે છે: સાચું,કારણ કે તે સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે અને સ્થિર કલા સાથે સૌથી વધુ આકર્ષણ ધરાવે છે.
ખોટા વિધાનો $A, B$ અને $C$ છે.

(D) કોલમ ક્રોમેટોગ્રાફીમાં,જે સંયોજન પ્રથમ બહાર આવે છે તેની સ્થિર કલા (stationary phase) સાથેની આંતરક્રિયા નબળી હોય છે અને તેનું $R_f$ મૂલ્ય વધારે હોય છે.
તેનાથી વિપરીત,જે સંયોજન પછીથી બહાર આવે છે તેની સ્થિર કલા સાથેની આંતરક્રિયા (અધિશોષણ) મજબૂત હોય છે અને તેનું $R_f$ મૂલ્ય ઓછું હોય છે.
કારણ કે '$A$' પ્રથમ બહાર આવ્યું,તેથી '$B$' પછીથી બહાર આવ્યું હશે.
તેથી,'$B$' પાસે ઓછું $R_f$ મૂલ્ય અને મજબૂત અધિશોષણ છે.
$R_f = \frac{\text{પદાર્થ દ્વારા કાપેલું અંતર}}{\text{દ્રાવક દ્વારા કાપેલું અંતર}}$

(A) પાતળા સ્તરની ક્રોમેટોગ્રાફી $(TLC)$ માં,જે ઘટક સૌથી વધુ અંતર કાપે છે તેનો $R_f$ મૂલ્ય સૌથી વધુ હોય છે,જે દર્શાવે છે કે તે સ્થિર કલા (સિલિકા જેલ) પર સૌથી ઓછું અધિશોષિત થાય છે અને ગતિશીલ કલા માટે સૌથી વધુ આકર્ષણ ધરાવે છે.
કોલમ ક્રોમેટોગ્રાફીમાં,ગતિશીલ કલા માટે સૌથી વધુ આકર્ષણ ધરાવતો ઘટક સૌથી પહેલા બહાર આવે છે (elute થાય છે).
આપેલ $TLC$ પ્લેટના આધારે,મુસાફરી કરેલ અંતરનો ક્રમ $A > C > B$ છે.
તેથી,ઈલ્યુશનનો સાચો ક્રમ (પ્રથમથી છેલ્લા) $A, C, B$ છે.

(B) પાતળા સ્તરની ક્રોમેટોગ્રાફી $(TLC)$ માં,સ્થિર કલા (stationary phase) ધ્રુવીય (સિલિકા જેલ) હોય છે અને ગતિશીલ કલા (mobile phase) અધ્રુવીય (હેક્સેન) હોય છે.
જે સંયોજનો વધુ ધ્રુવીય હોય છે તે સ્થિર કલા સાથે વધુ મજબૂત રીતે આંતરક્રિયા કરે છે અને ઓછું અંતર કાપે છે,જેના પરિણામે $R_f$ નું મૂલ્ય ઓછું મળે છે.
જે સંયોજનો ઓછા ધ્રુવીય હોય છે તે વધુ અંતર કાપે છે,જેના પરિણામે $R_f$ નું મૂલ્ય વધુ મળે છે.
આકૃતિ પરથી,સંયોજનો $A$,$B$ અને $C$ દ્વારા કાપેલું અંતર અનુક્રમે $6 \ cm$,$4 \ cm$ અને $2 \ cm$ છે,જેમાં દ્રાવકનું અંતર $8 \ cm$ છે.
સૌથી ઓછું અંતર કાપતું સંયોજન સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.
આમ,સંયોજન $C$ સૌથી વધુ ધ્રુવીય છે.
સંયોજન $C$ માટે $R_f$ મૂલ્યની ગણતરી નીચે મુજબ છે:
$R_f = \frac{\text{સંયોજન } C \text{ દ્વારા કાપેલું અંતર}}{\text{દ્રાવક દ્વારા કાપેલું અંતર}} = \frac{2 \ cm}{8 \ cm} = 0.25$
આને જરૂરી સ્વરૂપમાં ફેરવતા:
$0.25 = 25 \times 10^{-2}$

(B) પેપર ક્રોમેટોગ્રાફીમાં,ક્રોમેટોગ્રાફી પેપર તરીકે ઓળખાતા ખાસ ગુણવત્તાવાળા કાગળનો ઉપયોગ થાય છે.
આ કાગળમાં તેના છિદ્રોમાં પાણી ફસાયેલું હોય છે,જે સ્ટેશનરી ફેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) વરાળ નિસ્યંદન (Steam distillation) નો ઉપયોગ એવા પદાર્થોના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે જે વરાળમાં બાષ્પશીલ હોય અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય.
આ પ્રક્રિયામાં,પદાર્થમાંથી વરાળ પસાર કરીને તેને ગરમ કરવામાં આવે છે,જે બાષ્પશીલ ઘટકને પોતાની સાથે લઈ જાય છે અને અબાષ્પશીલ અશુદ્ધિઓને પાછળ છોડી દે છે.

(C) વિભેદક અધિશોષણનો સિદ્ધાંત અધિશોષણ ક્રોમેટોગ્રાફીનો આધાર છે.
$1$. કોલમ ક્રોમેટોગ્રાફી એ અધિશોષણ ક્રોમેટોગ્રાફીનો એક પ્રકાર છે જેમાં સ્થિર કલા $(stationary phase)$ ઘન અધિશોષક હોય છે.
$2$. થીન લેયર ક્રોમેટોગ્રાફી $(TLC)$ પણ અધિશોષણ ક્રોમેટોગ્રાફીનો એક પ્રકાર છે જેમાં કાચ અથવા પ્લાસ્ટિકની પ્લેટ પર અધિશોષકનું પાતળું પડ લગાવવામાં આવે છે.
$3$. પેપર ક્રોમેટોગ્રાફી મુખ્યત્વે વિતરણ $(partition)$ ક્રોમેટોગ્રાફીના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે,જેમાં સ્થિર કલા કાગળના સેલ્યુલોઝ ફાઈબરમાં ફસાયેલું પાણી હોય છે.
તેથી,કોલમ ક્રોમેટોગ્રાફી $(A)$ અને થીન લેયર ક્રોમેટોગ્રાફી $(B)$ બંને વિભેદક અધિશોષણ પર આધારિત છે.