Composition, Properties and Uses of Polymer Questions in Hindi

(D) $PCTFE$ का अर्थ पॉलीक्लोरोट्राइफ्लोरोएथिलीन है।
$PCTFE$ की मोनोमर इकाई क्लोरोट्राइफ्लोरोएथिलीन है,जो $CFCl = CF_2$ है।
इसलिए,पुनरावृत्ति इकाई $CFCl = CF_2$ से प्राप्त होती है।

(D) एबोनाइट एक अत्यधिक वल्केनाइज्ड रबर है जिसमें सल्फर की उच्च मात्रा $(20-30 \%)$ होती है,जो इसे कठोर और भंगुर बनाती है।

(B) इलास्टोमर में बहुलक श्रृंखलाएं दुर्बल अंतर-आणविक बलों द्वारा जुड़ी होती हैं।
उदाहरण के लिए,वल्केनाइज्ड रबर।

(A) प्राकृतिक रबर को $373 \ K$ से $415 \ K$ के तापमान पर सल्फर के साथ गर्म करने की प्रक्रिया को $Vulcanization$ (वल्केनाइजेशन) कहा जाता है। यह प्रक्रिया पॉलीमर श्रृंखलाओं के बीच सल्फर के पुल बनाती है,जो रबर के यांत्रिक गुणों,जैसे कि इसकी लोच और मजबूती में सुधार करती है।

(D) प्राकृतिक रबर आइसोप्रीन ($2-$मिथाइल-$1, 3-$ब्यूटाडाइन) का एक रैखिक पॉलिमर है और इसमें प्रत्येक द्वि-आबंध पर $cis-$विन्यास होता है। इसलिए,यह कथन कि इसमें ट्रांस विन्यास होता है,गलत है।

(B) एकलक प्रोप-$2$-ईनाइट्राइल को सामान्यतः एक्रिलोनाइट्राइल $(CH_2=CH-CN)$ के रूप में जाना जाता है।
एक्रिलोनाइट्राइल के बहुलकीकरण से पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल $(PAN)$ का निर्माण होता है।
पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल को व्यावसायिक रूप से ओरलॉन या एक्रिलन के नाम से जाना जाता है।

(A) दिए गए पॉलिमर की संरचना है:
$(-CH_2-C(CH_3)_2-CH_2-C(CH_3)_2-)_n$
यह पॉलीआइसोब्यूटिलीन की संरचना है।
पुनरावर्ती इकाई $-CH_2-C(CH_3)_2-$ है।
मोनोमर खोजने के लिए,हम पॉलिमर श्रृंखला में एक-दूसरे से जुड़े कार्बन परमाणुओं के बीच एक द्वि-आबंध (double bond) लगाते हैं।
अतः,मोनोमर $CH_2=C(CH_3)_2$ है,जो कि आइसोब्यूटिलीन ($2$-मिथाइलप्रोपीन) है।

(C) थर्मोसेटिंग प्लास्टिक वे बहुलक (polymers) हैं जो गर्म करने पर कठोर और अगलनीय हो जाते हैं और इन्हें दोबारा ढाला नहीं जा सकता।
$Bakelite$ (फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन) थर्मोसेटिंग प्लास्टिक का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
$PVC$,$PVA$,और $Perspex$ थर्मोप्लास्टिक बहुलक हैं जो गर्म करने पर नरम हो जाते हैं और इन्हें दोबारा आकार दिया जा सकता है।

(D) नायलॉन एक प्रकार का कृत्रिम बहुलक है जिसकी मुख्य श्रृंखला में पुनरावर्ती एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ होते हैं। इसलिए,इसे पॉलीएमाइड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। हालांकि यह एक संघनन बहुलक भी है,लेकिन दिए गए विकल्पों में सबसे विशिष्ट और वर्णनात्मक वर्गीकरण पॉलीएमाइड है।

(B) बायोडिग्रेडेबल बहुलक वे बहुलक होते हैं जिन्हें बैक्टीरिया द्वारा विघटित किया जा सकता है।
नायलॉन-$2$-नायलॉन-$6$ ग्लाइसिन $(H_2N-CH_2-COOH)$ और अमीनो कैप्रोइक एसिड $(H_2N-(CH_2)_5-COOH)$ का एक पॉलियामाइड को-पॉलिमर है।
यह एक बायोडिग्रेडेबल बहुलक है क्योंकि इसमें एमाइड लिंकेज होते हैं जिन्हें एंजाइमों द्वारा हाइड्रोलाइज किया जा सकता है।
$PHBV$ एक पॉलिएस्टर है,पॉलियामाइड नहीं।
नायलॉन-$6,6$ एक सिंथेटिक पॉलियामाइड है लेकिन यह बायोडिग्रेडेबल नहीं है।
डेक्सट्रान एक पॉलीसैकराइड है।

(C) $PTFE$ (Polytetrafluoroethylene),जिसे आमतौर पर टेफ्लॉन के रूप में जाना जाता है,रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और संक्षारक अभिकर्मकों के प्रति प्रतिरोधी है।
इसका घर्षण गुणांक कम होता है,जिससे यह नॉन-स्टिक सतह बनाने और स्नेहक के रूप में उपयोगी होता है।
अपनी उच्च तापीय स्थिरता और रासायनिक प्रतिरोध के कारण,इसका उपयोग विद्युत कुचालक के रूप में भी किया जाता है।

(B) ओरलॉन,जिसे पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल $(PAN)$ के रूप में भी जाना जाता है,एक सिंथेटिक बहुलक है।
इसका मोनोमर एक्रिलोनाइट्राइल है,जिसका रासायनिक सूत्र $CH_2 = CH-CN$ है।
इसलिए,सही कथन यह है कि ओरलॉन का मोनोमर $CH_2 = CH-CN$ है।

(C) नॉन-स्टिक कुकवेयर पर $Teflon$ की कोटिंग की जाती है,जो $Polytetrafluoroethene$ $(PTFE)$ का सामान्य नाम है।
$PTFE$ टेट्राफ्लुओरोएथीन का एक सिंथेटिक फ्लोरोपॉलिमर है,जिसके उच्च तापीय स्थिरता और रासायनिक अक्रियता के कारण कई अनुप्रयोग हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) प्राकृतिक रबर इलास्टोमर का एक उदाहरण है। इलास्टोमर में अंतर-आणविक बल,जैसे कि कमजोर वैन डेर वाल्स बल,बहुत ही दुर्बल होते हैं,जो बहुलक श्रृंखलाओं को खिंचाव की अनुमति देते हैं।

(A) टेरिलीन,जिसे $Dacron$ के नाम से भी जाना जाता है,$Ethylene \ glycol$ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ और $Terephthalic \ acid$ $(C_6H_4(COOH)_2)$ के बहुलकीकरण द्वारा निर्मित एक संघनन बहुलक (condensation polymer) है।
इस अभिक्रिया में एस्टर लिंकेज बनाने के लिए पानी के अणु बाहर निकलते हैं,इसलिए इसे पॉलिएस्टर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(A) टेफ्लॉन टेट्राफ्लुओरोएथीन का एक बहुलक (polymer) है।
मोनोमर टेट्राफ्लुओरोएथीन का रासायनिक सूत्र $CF_2 = CF_2$ है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) $PHBV$ (Poly-$\beta$-hydroxybutyrate-co-$\beta$-hydroxyvalerate) एक जैव-निम्नीकरणीय (biodegradable),एलिफैटिक पॉलिएस्टर है।
इसका उपयोग आर्थोपेडिक उपकरणों और नियंत्रित दवा-रिलीज़ कैप्सूल में किया जाता है क्योंकि यह पर्यावरण में जीवाणु अपघटन (bacterial degradation) से गुजरता है।

(A) पॉलीएमाइड वे पॉलीमर होते हैं जिनमें उनकी मुख्य श्रृंखला में एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ मौजूद होते हैं।
नायलॉन-$6,6$ हेक्सामिथिलीन डायमाइन और एडिपिक एसिड की अभिक्रिया से बनने वाला एक संघनन पॉलीमर है,जिसमें एमाइड बंध होते हैं।
टेरिलीन एक पॉलिएस्टर है,टेफ्लॉन टेट्राफ्लोरोएथीन का एक योगात्मक पॉलीमर है और बेकेलाइट एक फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन है।

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

(A) टेरिलीन (जिसे डेक्रॉन के रूप में भी जाना जाता है) बहुलक का निर्माण एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ और टेरेफ्थैलिक एसिड $(HOOC-C_6H_4-COOH)$ के संघनन बहुलकीकरण द्वारा होता है।
इसकी संरचना को $(-O-CH_2-CH_2-OOC-C_6H_4-CO-)_n$ के रूप में दर्शाया जाता है।
अतः,विकल्प $A$ सही उत्तर है।

(C) टेफ्लॉन टेट्राफ्लुओरोएथीन $(CF_2=CF_2)$ का एक बहुलक है।
इसकी रासायनिक संरचना को $[CF_2-CF_2]_n$ के रूप में दर्शाया जाता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) टेरिलीन (जिसे डेक्रॉन के रूप में भी जाना जाता है) एक पॉलिएस्टर फाइबर है।
यह एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ और टेरेफ्थेलिक एसिड $(HOOC-C_6H_4-COOH)$ के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है।
इस अभिक्रिया में मोनोमर इकाइयों के बीच एस्टर लिंकेज $(-COO-)$ बनाने के लिए पानी के अणु बाहर निकलते हैं।

(C) $PHBV$ (poly-$\beta$-hydroxybutyrate-co-$\beta$-hydroxyvalerate),$PGA$ (polyglycolic acid),और $PCL$ (polycaprolactone) प्रसिद्ध जैव-निम्नीकरणीय बहुलक हैं।
$PMMA$ (polymethyl methacrylate) एक कृत्रिम,गैर-जैव-निम्नीकरणीय बहुलक है जिसका उपयोग आमतौर पर कांच के विकल्प के रूप में किया जाता है।

(D) नायलॉन-$6, 6$ हेक्सामिथिलीनडायमाइन और एडिपिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
इसमें एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ होते हैं,इसलिए यह एक पॉलीएमाइड है।
चूंकि यह पानी जैसे छोटे अणुओं के निष्कासन से बनता है,इसलिए यह एक संघनन बहुलक है।
यह पॉलीएस्टर नहीं है क्योंकि इसमें एस्टर लिंकेज $(-COO-)$ नहीं होते हैं।

(D) सही वर्गीकरण इस प्रकार है:
$A$. नियोप्रीन एक संश्लेषित रबर (पॉलीक्लोरोप्रीन) है।
$B$. नायलॉन-$6,6$ एक पॉलियामाइड है।
$C$. टेरिलीन (डेक्रॉन) एक पॉलिएस्टर है।
$D$. पॉलिस्टाइरीन एक विनाइल बहुलक है,पॉलीईथर नहीं। अतः,युग्म $D$ गलत सुमेलित है।

(C) $PVC$ बहुत कठोर होता है। इसे नरम (रबर जैसा) बनाने के लिए इसमें डाई-$n$-ब्यूटाइल थैलेट जैसा प्लास्टिसाइज़र मिलाया जाता है।

(C) प्राकृतिक रबर $isoprene$ $(2-methyl-1,3-butadiene)$ का एक रैखिक बहुलक है।
इसे $cis-1,4-polyisoprene$ के रूप में भी जाना जाता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) लेक्सन (Lexan) एक पॉलीकार्बोनेट बहुलक है जो अपने उच्च प्रभाव प्रतिरोध और स्पष्टता के लिए जाना जाता है,जो इसे बुलेटप्रूफ कांच में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।

(B) पर्लेन नायलॉन-$6$ का ही दूसरा नाम है।
यह कैप्रोलैक्टम के बहुलकीकरण (polymerization) द्वारा निर्मित एक पॉलियामाइड बहुलक है।

(A) टेरिलीन (जिसे डेक्रॉन के रूप में भी जाना जाता है) एक पॉलिएस्टर है जो एथिलीन ग्लाइकॉल $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ और टेरेफ्थैलिक एसिड $(C_6H_4(COOH)_2)$ के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
चूंकि यह पानी जैसे छोटे अणुओं के निष्कासन के साथ दो अलग-अलग मोनोमर्स से बनता है,इसलिए यह एक संघनन सह-बहुलक है।
ब्यूना-$S$ और ब्यूना-$N$ योगात्मक सह-बहुलक हैं,और नियोप्रीन एक योगात्मक समबहुलक (homopolymer) है।

(A) वल्केनाइजेशन की प्रक्रिया में प्राकृतिक रबर को सल्फर ($4$ से $5\ \%$) और रबर तथा सल्फर के बीच अभिक्रिया को तेज करने वाले उपयुक्त योजकों के साथ गर्म किया जाता है।
यह प्रक्रिया बहुलक श्रृंखलाओं के बीच क्रॉस-लिंक बनाती है,जिससे रबर की प्रत्यास्थता और घिसाव प्रतिरोध क्षमता बढ़ जाती है।

(D) टेरीलीन एक पॉलिएस्टर फाइबर है जो एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थैलिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है।
यह एक थर्मोप्लास्टिक पॉलीमर है,न कि थर्मोसेटिंग प्लास्टिक।
थर्मोसेटिंग प्लास्टिक क्रॉस-लिंक्ड पॉलीमर होते हैं जो गर्म करने पर पिघलते नहीं हैं,जबकि टेरीलीन गर्म करने पर नरम हो जाता है और पिघल जाता है।

(A) कॉन्टैक्ट लेंस के निर्माण में पॉलीमिथाइल मेथाक्रिलेट $(PMMA)$ का उपयोग किया जाता है।
यह पारदर्शी होता है और इसमें प्रकाश का उत्कृष्ट संचरण होता है।
कांच की तुलना में इसकी बेहतर ऑप्टिकल स्पष्टता के कारण,इसका उपयोग कॉन्टैक्ट लेंस बनाने में किया जाता है।

(B) ब्यूना-$S$ एक कृत्रिम रबर है जो $1,3$-ब्यूटाडाइन और स्टाइरीन के सह-बहुलकीकरण (copolymerization) द्वारा पेरोक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में बनता है।
'ब्यूना' नाम में 'ब्यू' का अर्थ ब्यूटाडाइन और 'ना' का अर्थ सोडियम (जो प्रारंभिक प्रक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता था) है,जबकि '$S$' का अर्थ स्टाइरीन है।

(B) नायलॉन एक कृत्रिम रेशा है जो पॉलीएमाइड नामक बहुलक वर्ग से संबंधित है। यह डायमाइन और डाइकार्बोक्सिलिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है,जिसके परिणामस्वरूप बहुलक श्रृंखला में एमाइड लिंकेज $(-CONH-)$ का निर्माण होता है। इसलिए,नायलॉन के धागे पॉलीएमाइड से बने होते हैं।

(C) बेकेलाइट एक थर्मोसेटिंग फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेज़िन है। यह फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है। इसलिए,इसे रेज़िन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(C) टेरिलीन (जिसे डेक्रॉन के रूप में भी जाना जाता है) एक पॉलिएस्टर रेशा है।
यह एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थैलिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा तैयार किया जाता है।
चूंकि यह $H_2O$ जैसे छोटे अणुओं के निष्कासन से बनता है,इसलिए यह एक संघनन बहुलक है,न कि योगात्मक बहुलक।
अतः,यह कथन कि यह एक योगात्मक बहुलक है,गलत है।

(D) नायलॉन-$6,6$ एक पॉलीएमाइड बहुलक है जो हेक्सामिथिलीनडायमाइन और एडिपिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है। अपनी उच्च तन्यता शक्ति,लचीलेपन और स्थायित्व के कारण,इसका उपयोग टायर कॉर्ड,रस्सियों और कपड़ों के निर्माण में व्यापक रूप से किया जाता है।

(C) नायलॉन सिंथेटिक पॉलिमर के एक परिवार के लिए एक सामान्य नाम है जिसे एलिफैटिक पॉलीएमाइड्स के रूप में जाना जाता है। यह डायमाइन का डिकार्बोक्सिलिक एसिड के साथ संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) या लैक्टम के रिंग-ओपनिंग बहुलकीकरण द्वारा बनता है। इसलिए,नायलॉन का धागा पॉलीएमाइड से बना होता है।

(D) कार्बन फाइबर उच्च शक्ति वाले,हल्के वजन की सामग्री हैं जो अपने असाधारण यांत्रिक गुणों के लिए जाने जाते हैं।
अपनी जैव-अनुकूलता और मजबूती के कारण इनका उपयोग $Bone \ plates$ (हड्डी की प्लेटों) जैसे चिकित्सा अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है।
इनका उपयोग ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस उद्योगों में $Brake \ pads$ (ब्रेक पैड) के लिए भी किया जाता है क्योंकि इनमें उच्च ताप प्रतिरोध और स्थायित्व होता है।
इसके अतिरिक्त,अपनी उच्च तन्यता शक्ति के कारण,इनका उपयोग $Bulletproof \ jackets$ (बुलेट प्रूफ जैकेट) के निर्माण में किया जाता है।
इसलिए,दिए गए सभी विकल्प कार्बन फाइबर के सही अनुप्रयोग हैं।

(D) - नायलॉन $-66$ एक पॉलियामाइड बहुलक है,जिसमें इसकी संरचना में नाइट्रोजन परमाणु होते हैं।
इसकी पुनरावर्ती इकाई इस प्रकार है: $[ -NH-(CH_2)_6-NH-CO-(CH_2)_4-CO- ]_n$.

(B) एथिलीन-प्रोपलीन रबर $(EPR)$ के पॉलीमर बैकबोन में सल्फर के साथ प्रभावी वल्केनाइजेशन के लिए पर्याप्त असंतृप्ति (unsaturation) नहीं होती है।
इसलिए,इसे आमतौर पर पेरोक्साइड का उपयोग करके वल्केनाइज किया जाता है,जो पॉलीमर श्रृंखलाओं के बीच क्रॉस-लिंक बनाने के लिए मुक्त कण (free radicals) उत्पन्न करते हैं।

(A) Buna-$S$ एक सह-बहुलक (copolymer) है जो उत्प्रेरक की उपस्थिति में $1,3$-ब्यूटाडाईन और स्टाइरीन के बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
इसे $SBR$ (स्टाइरीन-ब्यूटाडाईन रबर) के रूप में भी जाना जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$nCH_2=CH-CH=CH_2 + nC_6H_5CH=CH_2 \xrightarrow{Na} (-CH_2-CH=CH-CH_2-CH(C_6H_5)-CH_2-)_n$

(A) ओरलॉन पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल $(PAN)$ है,जो एक सिंथेटिक पॉलीमर है।
इसकी मोनोमर इकाई विनाइल साइनाइड है,जिसे एक्रिलोनाइट्राइल $(CH_2=CH-CN)$ के रूप में भी जाना जाता है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
$(-CF_2-CF_2-)_n$ को टेफ्लॉन (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथीन) के रूप में जाना जाता है।
मजबूत $C-F$ बंध के कारण यह एक अत्यधिक स्थिर बहुलक है और गर्मी तथा आग के प्रति प्रतिरोधी है,जो इसे अज्वलनशील बनाता है।

(D) कृत्रिम रेशम,जिसे आमतौर पर रेयॉन के रूप में जाना जाता है,एक पुनर्जीवित सेलुलोज फाइबर है। सेलुलोज ग्लूकोज इकाइयों से बना एक प्राकृतिक बहुलक (polymer) है,जो एक प्रकार का पॉलीसेकेराइड है।

(D) नायलॉन $6, 6$ एडिपिक एसिड $(HOOC-(CH_2)_4-COOH)$ और हेक्सामिथिलीन डायमीन $(H_2N-(CH_2)_6-NH_2)$ के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
इस प्रक्रिया में पानी के अणु बाहर निकलते हैं और एमाइड बंध $(CONH)$ बनता है।
अतः,नायलॉन $6, 6$ की सही संरचना $[-CO-(CH_2)_4-CO-NH-(CH_2)_6-NH-]_n$ है।

(C) प्राकृतिक रबर आइसोप्रीन $(2-methyl-1,3-butadiene)$ का एक रैखिक बहुलक है।
प्राकृतिक रबर में,द्वि-आबंध $cis-$ विन्यास में होते हैं,जिसका अर्थ है कि भारी समूह द्वि-आबंध के एक ही तरफ होते हैं।
यह $cis-$ विन्यास प्राकृतिक रबर को उसके लचीले गुण प्रदान करता है।
इसलिए,प्राकृतिक रबर में सभी $cis-$ विन्यास होते हैं।

(C) नायलॉन-$2$-नायलॉन-$6$ एक बायोडिग्रेडेबल पॉलियामाइड कोपॉलिमर है।
यह ग्लाइसिन $(H_2N-CH_2-COOH)$ और एमिनोकैप्रोइक एसिड $(H_2N-(CH_2)_5-COOH)$ के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है।
अभिक्रिया: $n(H_2N-CH_2-COOH) + n(H_2N-(CH_2)_5-COOH) \rightarrow [NH-CH_2-CO-NH-(CH_2)_5-CO]_n + 2nH_2O$.

(D) बेकेलाइट एक थर्मोसेटिंग बहुलक है। ये बहुलक क्रॉस-लिंक्ड या अत्यधिक शाखित अणु होते हैं,जो गर्म करने पर सांचों में व्यापक क्रॉस-लिंकिंग से गुजरते हैं और अगलनीय (infusible) हो जाते हैं। इन्हें पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है।
विकल्प $(A)$ नियोप्रीन (इलास्टोमर) है,$(B)$ $PVC$ (थर्मोप्लास्टिक) है,और $(C)$ नायलॉन $6,6$ (फाइबर) है।