Composition, Properties and Uses of Polymer Questions in Hindi

(D) टेरिलीन,जिसे $Dacron$ के रूप में भी जाना जाता है,एक पॉलिएस्टर फाइबर है।
इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में कपड़े बनाने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है (जैसे $Terycot$ और $Terywool$)।
अपनी उच्च तन्यता शक्ति और स्थायित्व के कारण इसका उपयोग सीट बेल्ट और रस्सियों जैसी सुरक्षा वस्तुओं के निर्माण में भी किया जाता है।
इसे अक्सर कृत्रिम रेशम और अन्य कपड़ों की सामग्री बनाने के लिए कपास या ऊन जैसे प्राकृतिक रेशों के साथ मिश्रित किया जाता है।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प टेरिलीन के सही अनुप्रयोग हैं।

(C) नायलॉन के धागे पॉलियामाइड से बने होते हैं।
कुछ सामान्य उदाहरण नायलॉन $6$ और नायलॉन $6,6$ हैं।
पॉलियामाइड ऐसे पॉलीमर होते हैं जिनमें दोहराव वाली एमाइड,$-CONH-$ लिंकेज होती है।

(A) Nylon-$66$ एक पॉलीएमाइड है जिसे हेक्सामिथिलीनडायमाइन $(H_2N-(CH_2)_6-NH_2)$ और एडिपिक एसिड $(HOOC-(CH_2)_4-COOH)$ के संघनन बहुलकीकरण द्वारा तैयार किया जाता है।
इसकी पुनरावर्ती इकाई $(-CO-(CH_2)_4-CO-NH-(CH_2)_6-NH-)_n$ है।

(D) $Nylon-6,6$ एक उच्च शक्ति वाला सिंथेटिक पॉलियामाइड फाइबर है। अपनी उच्च तन्यता शक्ति,लोच और थर्मल स्थिरता के कारण,इसका उपयोग टायर कॉर्ड,रस्सियों और कपड़ों के निर्माण में व्यापक रूप से किया जाता है।

(A) रबर के वल्केनाइजेशन में $S$ (सल्फर) या $S_2Cl_2$ का उपयोग किया जाता है।
वल्केनाइजेशन में कच्चे रबर को सल्फर के साथ गर्म किया जाता है ताकि पॉलीमर श्रृंखलाओं के बीच क्रॉस-लिंकिंग शुरू की जा सके।
यह प्रक्रिया रबर को कठोर,अधिक टिकाऊ और गर्मी तथा ठंड के प्रति प्रतिरोधी बनाती है।

(D) $PVC$ (पॉलीविनाइल क्लोराइड) एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला थर्मोप्लास्टिक बहुलक है।
इसका उपयोग मुख्य रूप से प्लास्टिक पाइप,प्लंबिंग घटकों,केबल कोटिंग,चिकित्सा उपकरणों और ऑटोमोटिव भागों के निर्माण में किया जाता है।
इसका उपयोग फर्श,साइडिंग,रेनकोट और विभिन्न घरेलू वस्तुओं के लिए भी किया जाता है।

(A) दी गई संरचना पॉलीआइसोब्यूटिलीन (या पॉलीआइसोब्यूटीन) का एक खंड दर्शाती है।
पुनरावर्ती इकाई $-[CH_2-C(CH_3)_2]-$ का अवलोकन करके,हम कार्बन परमाणुओं के बीच एक द्वि-आबंध लगाकर एकलक की पहचान कर सकते हैं।
अतः,एकलक आइसोब्यूटिलीन ($2$-मिथाइलप्रोपीन) है,जो $CH_2=C(CH_3)_2$ है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।

(D) थर्मोसेटिंग प्लास्टिक ऐसे बहुलक (polymers) हैं जो गर्म करने पर कठोर और मजबूत हो जाते हैं और इन्हें दोबारा आकार नहीं दिया जा सकता।
इनकी संरचना अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड होती है,जो इन्हें गैर-लचीला,भंगुर और मजबूत बनाती है।
इस व्यापक क्रॉस-लिंकिंग के कारण,ये सामान्य कार्बनिक विलायकों में अघुलनशील होते हैं।

(B) सेल्युलोज एक प्राकृतिक बहुलक है जो $\beta(1 \rightarrow 4)$ लिंक्ड $D$-ग्लूकोज इकाइयों की एक रैखिक श्रृंखला से बना होता है।
इसका आण्विक भार आमतौर पर $20,000$ से $500,000$ $u$ के बीच होता है।

(B) सेलुलोज एक बहुलक है जो ग्लूकोज की पुनरावृत्त इकाइयों से बना होता है,जिसका सामान्य सूत्र $[C_6H_7O_2(OH)_3]_n$ है।
सेलुलोज में प्रत्येक ग्लूकोज इकाई में $3$ हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूह होते हैं।
ट्राइनाइट्रोसेलुलोज इन $3$ हाइड्रॉक्सिल समूहों के पूर्ण नाइट्रीकरण द्वारा बनता है,जहाँ $-OH$ समूह के हाइड्रोजन परमाणु नाइट्रो $(-NO_2)$ समूहों द्वारा प्रतिस्थापित हो जाते हैं।
अतः,सेलुलोज की मूल ग्लूकोज इकाई में $3$ $-OH$ समूह होते हैं।

(B) इलास्टोमर्स में,बहुलक श्रृंखलाएं दुर्बल अंतर-आणविक बलों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं।
ये दुर्बल बल बहुलक को आसानी से खींचने की अनुमति देते हैं।
$e.g.$,वल्केनाइज्ड रबर।

(C) . टेरिलीन (जिसे डेक्रॉन के नाम से भी जाना जाता है) में एस्टर लिंकेज होता है।
यह एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थैलिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा निर्मित एक पॉलिएस्टर है।
इसकी संरचना है:
$[-OCH_2CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-]_n$
इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में व्यापक रूप से किया जाता है।

(B) . एक्रिलन,पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल $(PAN)$ का व्यापारिक नाम है।
यह एक्रिलोनाइट्राइल $(CH_2=CH-CN)$ मोनोमर से निर्मित एक सिंथेटिक बहुलक है।
इसकी संरचना को $(-CH_2-CH(CN)-)_n$ के रूप में दर्शाया जाता है।
यह कठोर,सींग जैसा और उच्च गलनांक वाला होने के लिए जाना जाता है।

(B) सही उत्तर $(B)$ है।
नायलॉन-$66$ एक सिंथेटिक बहुलक है जो हेक्सामेथिलीनडायमाइन और एडिपिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
इसकी मुख्य श्रृंखला में एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ होते हैं,जो इसे एक पॉलियामाइड के रूप में वर्गीकृत करते हैं।

(B) टेफ्लॉन एक पूर्णतः फ्लोरीनीकृत बहुलक है। इसका एकलक (monomer) टेट्राफ्लोरोएथिलीन,$F_2C = CF_2$ है।
नियोप्रीन का निर्माण क्लोरोप्रीन ($2$-क्लोरोब्यूटा-$1,3$-डाईन) एकलक से होता है। नियोप्रीन की संरचना $[ -CH_2-C(Cl)=CH-CH_2 -]_n$ है।
थायोकोल एक कार्बनिक पॉलीसल्फाइड बहुलक है।
$PVC$ (पॉलीविनाइल क्लोराइड) का निर्माण विनाइल क्लोराइड एकलक से होता है। $PVC$ की संरचना $[ -CH_2-CH(Cl) -]_n$ है।

(B) थर्मोसेटिंग प्लास्टिक में त्रि-आयामी क्रॉस-लिंक्ड संरचना होती है। ऐसे पॉलिमर दो चरणों में तैयार किए जाते हैं। पहला चरण लंबी श्रृंखला वाले अणुओं का निर्माण है जो एक-दूसरे के साथ आगे की प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं। दूसरा चरण गर्मी का अनुप्रयोग है,जो श्रृंखलाओं के बीच प्रतिक्रिया का कारण बनता है,जिससे एक जटिल क्रॉस-लिंक्ड पॉलिमर का उत्पादन होता है।

(A) सही उत्तर है।
गट्टापर्चा एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला बहुलक है जो $trans-1, 4$-पॉलिआइसोप्रीन से बना होता है।
यह $cis$-रूप (प्राकृतिक रबर) की तुलना में एक कठोर और गैर-लचीला पदार्थ है।

(C) $Terylene$ का फाइबर अत्यधिक क्रीज-प्रतिरोधी,टिकाऊ होता है और इसमें नमी की मात्रा कम होती है।
यह पतंगों (moths) और फफूंदी जैसे कीटों द्वारा भी क्षतिग्रस्त नहीं होता है।
इसलिए इसका उपयोग वॉश एंड वियर कपड़ों के निर्माण के लिए किया जाता है।
इसे कपास (\text{Terycot}) और ऊन (\text{Terywool}) के साथ भी मिलाया जाता है ताकि उनकी टूट-फूट के प्रति प्रतिरोधक क्षमता बढ़ सके।

(C) मेलामाइन एक नाइट्रोजन युक्त विषमचक्रीय यौगिक है जिसका उपयोग मेलामाइन-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन के उत्पादन में किया जाता है। यह कमरे के तापमान पर सफेद क्रिस्टलीय ठोस के रूप में मौजूद होता है।

(D) ग्लिप्टल,एथिलीन ग्लाइकॉल और थैलिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा निर्मित एक पॉलिएस्टर है।
यह एक प्रकार का अल्किड रेजिन है जिसका उपयोग पेंट और लैकर बनाने में किया जाता है।

(C) ग्लिप्टल एक पॉलिएस्टर रेजिन है जो एथिलीन ग्लाइकॉल और थैलिक एसिड के संघनन से बनता है। यह एक पॉलीएमाइड नहीं है। नायलॉन-$6,6$,नायलॉन-$6$ और प्रोटीन सभी की संरचना में एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ मौजूद होता है।

(D) सही उत्तर $(D)$ है।
कच्चा रबर प्रकृति में प्लास्टिक जैसा होता है।
यह उच्च तापमान पर नरम हो जाता है।
इसमें स्थायित्व कम होता है और इसमें जल अवशोषण की क्षमता अधिक होती है।

(B) $Celanese$ सिल्क सेलुलोज एसीटेट से बना एक कृत्रिम रेशा है।
अतः,सही विकल्प $(b)$ है।

(D) इबोनाइट एक कठोर और अत्यधिक $(20-30\%)$ वल्केनाइज्ड रबर है।

(B) $PMMA$ (पॉलीमिथाइल मेथाक्रायलेट),जिसे प्लेक्सीग्लास या ल्यूसाइट के रूप में भी जाना जाता है,का उपयोग इसकी उच्च पारदर्शिता और प्रभाव प्रतिरोध के कारण बुलेटप्रूफ कांच के निर्माण में किया जाता है।

(B) गन-कॉटन एक $ \text{nitrocellulose} $ या $ \text{cellulose trinitrate} $ है,जिसका उपयोग विस्फोटकों में और ठोस रॉकेट प्रणोदक के लिए बाइंडर के रूप में किया जाता है।

(A) मोशन पिक्चर फिल्म एक स्पष्ट प्लास्टिक बेस से बनी होती है जिस पर जिलेटिन की एक पतली परत चढ़ी होती है।
इस परत में रंगीन डाई या ब्लैक एंड व्हाइट फिल्म में चांदी के बहुत छोटे कणों से बनी छवि होती है।
$1950$ के दशक से सेलुलोज एसीटेट सेफ्टी फिल्म बेस का उपयोग किया जाता था।
इसे फिल्म के किनारे पर छपे $\text{safety film}$ शब्दों से पहचाना जा सकता है।

(C) विस्कोस प्रक्रिया में,सेलुलोज को क्षार सेलुलोज बनाने के लिए $NaOH$ के साथ उपचारित किया जाता है।
इसके बाद इसे सेलुलोज ज़ैंथेट बनाने के लिए कार्बन डाइसल्फाइड $(CS_2)$ के साथ प्रतिक्रिया कराई जाती है।
सेलुलोज ज़ैंथेट जलीय $NaOH$ घोल में घुलनशील होता है,जिसे बाद में विस्कोस फाइबर बनाने के लिए अम्लीय जमावट स्नान (acidic coagulation bath) में डाला जाता है।
इस प्रकार,विलायक प्रणाली में $NaOH$ और $CS_2$ शामिल होते हैं।

(B) एक्रिलोनाइट्राइल $(CH_2=CH-CN)$ योगात्मक बहुलकीकरण (addition polymerization) द्वारा पॉलिएक्रिलोनाइट्राइल बनाता है,जिसे व्यावसायिक रूप से $Orlon$ या $Acrilan$ के नाम से जाना जाता है।

(D) प्लास्टिक क्रॉकरी $Melamine-Formaldehyde$ रेजिन से बनाई जाती है।
यह एक थर्मोसेटिंग बहुलक है जो $Melamine$ और $Formaldehyde$ के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है।

(C) टेरिलीन के रेशे टिकाऊ होते हैं और उन पर मौसम का कम प्रभाव पड़ता है। वे फफूंद और कीड़ों से भी खराब नहीं होते हैं। इसलिए,इनका उपयोग धोने और पहनने योग्य कपड़े बनाने के लिए किया जाता है।

(B) हेक्सामिथिलीन डायमाइन और एडिपिक एसिड का बहुलकीकरण उच्च तापमान $(553 \ K)$ पर किया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप नायलॉन-$66$ का द्रव बहुलक प्राप्त होता है जिसे बाद में रिबन या चिप्स में ढाला जाता है।
$n \ H_2N-(CH_2)_6-NH_2 + n \ HOOC-(CH_2)_4-COOH$ $\xrightarrow{553 \ K, \ N_2} [-HN-(CH_2)_6-NH-CO-(CH_2)_4-CO-]_n + 2n \ H_2O$
यह अभिक्रिया नायलॉन-$66$ को पिघली हुई (द्रव) अवस्था में उत्पन्न करती है।

(C) नायलॉन एक पॉलियामाइड बहुलक है,जिसकी संरचना में एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ होते हैं। इन एमाइड समूहों में नाइट्रोजन परमाणु मौजूद होते हैं।
पॉलीविनाइल क्लोराइड $(PVC)$ विनाइल क्लोराइड $(CH_2=CHCl)$ का एक बहुलक है।
बेकेलाइट एक फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन है।
टेरिलीन एक पॉलिएस्टर है,जिसमें एस्टर लिंकेज $(-COO-)$ होते हैं।

(B) $Nylon-66$ रेशों (fibers) का एक उदाहरण है,इलास्टोमर का नहीं। इलास्टोमर वे बहुलक हैं जिनमें कमजोर अंतर-आणविक आकर्षण बल होते हैं,जबकि रेशों में हाइड्रोजन बंधन जैसे मजबूत अंतर-आणविक बल होते हैं। इसलिए,विकल्प $B$ में दिया गया कथन गलत है।

(C) पॉलिस्टायरीन एक बहुलक है जो स्टायरीन मोनोमर्स के योगात्मक बहुलकीकरण (addition polymerization) द्वारा बनता है।
स्टायरीन की रासायनिक संरचना $C_6H_5 - CH = CH_2$ (विनाइल बेंजीन) है।
इसलिए,सही मोनोमर $C_6H_5 - CH = CH_2$ है।

(D) $1$. $Nylon-6$ को कैप्रोलैक्टम को उच्च तापमान पर पानी के साथ गर्म करके तैयार किया जाता है,इसलिए यह सही मोनोमर है।
$2$. टेरिलीन (डेक्रोन) एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थैलिक एसिड का एक संघनन बहुलक है,जो एक पॉलिएस्टर है।
$3$. बेकेलाइट फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड की संघनन अभिक्रिया द्वारा निर्मित एक क्रॉस-लिंक्ड बहुलक है।
$4$. प्राकृतिक रबर आइसोप्रीन $(2-methyl-1,3-butadiene)$ का एक रैखिक बहुलक है। इसलिए,यह कथन कि प्राकृतिक रबर का मोनोमर ब्यूटाडाइन है,गलत है।

(A) वल्केनाइजेशन प्राकृतिक रबर को सल्फर के साथ गर्म करके उसके भौतिक गुणों को सुधारने की एक प्रक्रिया है।
सल्फर बहुलक श्रृंखलाओं के बीच क्रॉस-लिंक बनाता है,जो रबर को कठोर,मजबूत और अधिक टिकाऊ बनाता है।
इसलिए,रबर के वल्केनाइजेशन में तात्विक सल्फर $(S)$ का उपयोग किया जाता है।

(D) टेफ्लॉन टेट्राफ्लोरोएथीन $(CF_2 = CF_2)$ का योगात्मक बहुलक है।
इसे उच्च दाब पर मुक्त मूलक या परसल्फेट उत्प्रेरक के साथ टेट्राफ्लोरोएथीन को गर्म करके तैयार किया जाता है।

(C) टेफ्लॉन पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन $(PTFE)$ का सामान्य नाम है।
यह टेट्राफ्लुओरोएथिलीन का एक कृत्रिम फ्लोरोपॉलीमर है जिसका रासायनिक सूत्र $(C_2F_4)_n$ है।
चूंकि एथिलीन मोनोमर में सभी हाइड्रोजन परमाणु फ्लोरीन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं,इसलिए इसे पूर्णतः फ्लोरीनीकृत बहुलक माना जाता है।

(C) प्लेक्सी ग्लास का व्यावसायिक नाम पॉलीमिथाइल मेथाक्रिलेट $(PMMA)$ है।
इसका उपयोग लेंस,लाइट कवर,ऑप्टिकल उपकरणों और पारदर्शी खिड़कियों के निर्माण में किया जाता है।

(D) ओरलॉन $Acrylonitrile$ $(CH_2=CH-CN)$ का एक बहुलक है।
इसे पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल $(PAN)$ के रूप में भी जाना जाता है।
इसका उपयोग कपड़े,कालीन और कंबल बनाने में किया जाता है।

(D) पॉलिमर मोनोमर्स के बहुलकीकरण (polymerization) द्वारा निर्मित मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं।
इनका आणविक द्रव्यमान बहुत अधिक होता है,जो आमतौर पर $10^3$ से $10^7 \ u$ के बीच होता है।
इसलिए,यह कथन कि पॉलिमर का आणविक द्रव्यमान बहुत कम होता है,गलत है।

(D) टोल्यूनि डायआइसोसायनेट $(TDI)$ पॉलियूरेथेन के उत्पादन में उपयोग किया जाने वाला एक प्रमुख मोनोमर है।
यह पॉलियॉल्स के साथ अभिक्रिया करके यूरेथेन लिंकेज $(-NH-CO-O-)$ बनाता है,जो पॉलियूरेथेन का विशिष्ट क्रियात्मक समूह है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) दी गई संरचना पॉलीआइसोब्यूटिलीन का एक खंड दर्शाती है,जो आइसोब्यूटिलीन ($2$-मिथाइलप्रोपीन) के बहुलकीकरण द्वारा बनता है। एकलक $CH_2 = C(CH_3)_2$ है।

(A) ब्यूना-$N$ एक संश्लेषित रबर है जो $1,3$-ब्यूटाडाईन $(H_2C = CH - CH = CH_2)$ और एक्रिलोनाइट्राइल $(H_2C = CH - CN)$ के सहबहुलकीकरण (copolymerization) द्वारा बनता है।
इसे नाइट्राइल रबर या $NBR$ के रूप में भी जाना जाता है।

(B) बहुलकों में अंतराण्विक बलों की शक्ति उनकी संरचना पर निर्भर करती है:
$1$. $B = \text{ब्यूना-}S$ एक इलास्टोमर है,जिसमें सबसे कमजोर अंतराण्विक बल (कमजोर वाण्डर वाल्स बल) होते हैं।
$2$. $C = \text{पॉलिथीन}$ एक थर्मोप्लास्टिक है,जिसमें मध्यम अंतराण्विक बल होते हैं।
$3$. $A = \text{नायलॉन-}6,6$ एक रेशा (फाइबर) है,जिसमें हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण सबसे मजबूत अंतराण्विक बल होते हैं।
अतः,अंतराण्विक बलों का बढ़ता क्रम $B < C < A$ है।

(C) चुंबकीय रिकॉर्डिंग टेप आमतौर पर पॉलिएस्टर फिल्मों से बनाए जाते हैं,विशेष रूप से पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट,जिसे आमतौर पर $Terylene$ या $Dacron$ के रूप में जाना जाता है। $Terylene$ एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थेलिक एसिड का एक संघनन बहुलक है। अपनी उच्च तन्यता ताकत और स्थायित्व के कारण इसका उपयोग चुंबकीय रिकॉर्डिंग टेप के निर्माण में व्यापक रूप से किया जाता है।

(C) रेयॉन एक अर्ध-संश्लेषित रेशा है। यह प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पॉलिमर,विशेष रूप से $Cellulose$ से तैयार किया जाता है,जो लकड़ी की लुगदी या कपास के लिंटर्स से प्राप्त होता है। $Cellulose$ को रासायनिक रूप से उपचारित करके एक चिपचिपा घोल बनाया जाता है,जिसे फिर स्पिनरेट्स के माध्यम से बाहर निकालकर रेशे बनाए जाते हैं।

(C) जैव-निम्नीकरणीय बहुलक वे होते हैं जिन्हें सूक्ष्मजीवों द्वारा तोड़ा जा सकता है।
विकल्प $A$ नियोप्रीन है।
विकल्प $B$ ब्यूना-$N$ है।
विकल्प $C$ $PHBV$ (पॉली-$\beta$-हाइड्रॉक्सीब्यूटायरेट-को-$\beta$-हाइड्रॉक्सीवैलेरेट) है,जो एक प्रसिद्ध जैव-निम्नीकरणीय पॉलिएस्टर है।
विकल्प $D$ नायलॉन-$6,6$ है।
अतः,सही उत्तर $C$ है।

(C) नायलॉन-$66$ एक पॉलियामाइड है। पॉलियामाइड्स की मुख्य श्रृंखला में एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ होते हैं,जो बहुलक श्रृंखलाओं के बीच मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन बनाने की अनुमति देते हैं।