Composition, Properties and Uses of Polymer Questions in Hindi

(N/A) तैयारी: यह उच्च दबाव और उच्च तापमान $(553 \ K)$ पर हेक्सामेथिलीनडायमाइन और एडिपिक एसिड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा तैयार किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया:
$nHOOC(CH_2)_4COOH + nH_2N(CH_2)_6NH_2 \xrightarrow{553 \ K, \text{उच्च दबाव}} [-NH(CH_2)_6NHCO(CH_2)_4CO-]_n + 2nH_2O$
गुण:
$1$. नायलॉन-$6,6$ एक रेशा बनाने वाला ठोस है।
$2$. इसमें हाइड्रोजन बॉन्डिंग जैसे मजबूत अंतर-आणविक बलों के कारण उच्च तन्यता शक्ति (tensile strength) होती है।
$3$. ये मजबूत बल श्रृंखलाओं की सघन पैकिंग की ओर ले जाते हैं और इस प्रकार क्रिस्टलीय प्रकृति प्रदान करते हैं।
उपयोग:
इसका उपयोग शीट,ब्रश के ब्रिसल्स बनाने और कपड़ा उद्योग में किया जाता है।

(N/A) विरचन: नायलॉन-$6$ को कैप्रोलैक्टम को पानी के साथ उच्च तापमान $(533-543 \ K)$ पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया:
कैप्रोलैक्टम $\xrightarrow{533-543 \ K, H_2O}$ नायलॉन-$6$
उपयोग: नायलॉन-$6$ का उपयोग टायर कॉर्ड,कपड़े और रस्सियों के निर्माण के लिए किया जाता है।

(N/A) डेक्रॉन या टेरिलीन पॉलिएस्टर के प्रसिद्ध उदाहरण हैं।
ये डाइकार्बोक्सिलिक एसिड और डायोल के पॉलीकंडेंसेशन उत्पाद हैं।
टेरिलीन या डेक्रॉन की तैयारी:
इसे एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थेलिक एसिड के मिश्रण को $420 \ K$ से $460 \ K$ तापमान पर जिंक एसीटेट-एंटीमनी ट्राइऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में कंडेंसेशन पॉलीमराइजेशन द्वारा गर्म करके निर्मित किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$n(HO-CH_2-CH_2-OH) + n(HOOC-C_6H_4-COOH) \xrightarrow{\Delta, \text{catalyst}} [-O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-]_n + 2nH_2O$
गुण:
डेक्रॉन फाइबर (टेरिलीन) क्रीज-प्रतिरोधी होता है और इसका उपयोग कपास और ऊन के रेशों के साथ मिश्रण बनाने में किया जाता है।
उपयोग:
इसका उपयोग वॉश-एंड-वियर कपड़ों के निर्माण में,सुरक्षा हेलमेट में ग्लास-सुदृढ़ीकरण सामग्री के रूप में,और कन्वेयर बेल्ट जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है।

(N/A) फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड बहुलक सबसे पुराने कृत्रिम बहुलक हैं। ये अम्ल या क्षार उत्प्रेरक की उपस्थिति में फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड के बीच संघनन अभिक्रिया द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।
इस श्रेणी का एक सामान्य बहुलक $Bakelite$ (बेकेलाइट) है।
$\text{तैयारी}$:
अभिक्रिया की शुरुआत $o-$ और/या $p-$हाइड्रॉक्सीमिथाइल फिनोल व्युत्पन्नों के निर्माण से होती है,जो आगे फिनोल के साथ अभिक्रिया करके $-CH_2-$ समूहों के माध्यम से जुड़े हुए वलय वाले यौगिक बनाते हैं। प्रारंभिक उत्पाद एक रैखिक उत्पाद हो सकता है जिसे $Novolac$ (नोवोलेक) कहा जाता है,जिसका उपयोग पेंट में किया जाता है। फॉर्मेल्डिहाइड के साथ और अधिक गर्म करने पर,$Novolac$ एक क्रॉस-लिंक्ड उत्पाद बनाता है जिसे $Bakelite$ कहा जाता है।
$\text{गुण}$:
$Bakelite$ एक थर्मोसेटिंग बहुलक है। यह कठोर,मजबूत होता है और इसमें उच्च तापीय स्थिरता और विद्युत इन्सुलेशन गुण होते हैं।
$\text{उपयोग}$:
इसका उपयोग विद्युत स्विच,विभिन्न बर्तनों के हैंडल,कंप्यूटर डिस्क और फोनोग्राफ रिकॉर्ड बनाने के लिए किया जाता है।

(N/A) मेलामाइन-फॉर्मेल्डिहाइड बहुलक,मेलामाइन और फॉर्मेल्डिहाइड के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
इस अभिक्रिया में एक रेजिन मध्यवर्ती बनता है,जो बाद में अंतिम बहुलक बनाने के लिए और अधिक संघनन बहुलकीकरण से गुजरता है।
इसका उपयोग अटूट क्रॉकरी (बर्तनों) के निर्माण में किया जाता है।

(N/A) सह-बहुलकीकरण एक ऐसी बहुलकीकरण अभिक्रिया है जिसमें एक से अधिक प्रकार के मोनोमर के मिश्रण को बहुलकीकृत करके एक सह-बहुलक (Copolymer) बनाया जाता है।
सह-बहुलक न केवल श्रृंखला वृद्धि बहुलकीकरण द्वारा,बल्कि चरण वृद्धि बहुलकीकरण द्वारा भी बनाया जा सकता है।
इसमें एक ही बहुलक श्रृंखला में उपयोग किए गए प्रत्येक मोनोमर की कई इकाइयाँ होती हैं।
उदाहरण के लिए,$1,3$-ब्यूटाडाइन और स्टाइरीन का मिश्रण नीचे दिखाए अनुसार एक सह-बहुलक बना सकता है:
$nCH_2=CH-CH=CH_2 + nC_6H_5CH=CH_2 \rightarrow -[CH_2-CH=CH-CH_2-CH(C_6H_5)-CH_2]_n-$
सह-बहुलकों के गुण समबहुलकों (Homopolymers) से काफी भिन्न होते हैं।
उदाहरण के लिए,ब्यूटाडाइन-स्टाइरीन सह-बहुलक काफी मजबूत होता है और प्राकृतिक रबर का एक अच्छा विकल्प है।
इसका उपयोग ऑटो-टायर,फर्श की टाइलें,जूते के घटक,केबल इन्सुलेशन आदि के निर्माण के लिए किया जाता है।

(N/A) रबर एक प्राकृतिक बहुलक है और इसमें प्रत्यास्थ (elastic) गुण होते हैं।
इसे इलास्टोमेरिक बहुलक भी कहा जाता है। इलास्टोमेरिक बहुलकों में,बहुलक श्रृंखलाएं कमजोर अंतर-आणविक बलों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं। ये कमजोर बंधन बल बहुलक को खिंचने की अनुमति देते हैं।
श्रृंखलाओं के बीच कुछ 'क्रॉसलिंक्स' पेश किए जाते हैं,जो बल हटाए जाने के बाद बहुलक को उसकी मूल स्थिति में वापस लाने में मदद करते हैं।
रबर के कई उपयोग हैं। यह रबर लेटेक्स से निर्मित होता है जो पानी में रबर का कोलाइडल फैलाव है।
यह लेटेक्स रबर के पेड़ से प्राप्त होता है जो भारत,श्रीलंका,इंडोनेशिया,मलेशिया और दक्षिण अमेरिका में पाया जाता है।
प्राकृतिक रबर को आइसोप्रीन ($2$-मिथाइल-$1,3$-ब्यूटाडाइन) का एक रैखिक बहुलक माना जा सकता है और इसे $cis$-$1,4$-पॉलीआइसोप्रीन भी कहा जाता है।
$cis$-पॉलीआइसोप्रीन अणु विभिन्न श्रृंखलाओं से बना होता है जो कमजोर वैन डेर वाल्स आकर्षण बलों द्वारा एक साथ जुड़ी होती हैं और इसकी संरचना कुंडलित (coiled) होती है।
इस प्रकार,इसे स्प्रिंग की तरह खींचा जा सकता है और यह प्रत्यास्थ गुण प्रदर्शित करता है।
रासायनिक संरचना इस प्रकार है:
आइसोप्रीन: $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$
प्राकृतिक रबर: $-(CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2)_n-$

(N/A) प्राकृतिक रबर उच्च तापमान $(>335 \ K)$ पर नरम और कम तापमान $( < 283 \ K)$ पर भंगुर (brittle) हो जाता है और इसमें जल अवशोषण की उच्च क्षमता होती है। यह अध्रुवीय विलायकों में घुलनशील है और ऑक्सीकरण एजेंटों के हमले के प्रति प्रतिरोधी नहीं है।
इन भौतिक गुणों में सुधार करने के लिए,वल्केनाइजेशन की प्रक्रिया की जाती है। इस प्रक्रिया में कच्चे रबर को सल्फर और एक उपयुक्त योजक (additive) के मिश्रण के साथ $373 \ K$ से $415 \ K$ के तापमान सीमा के बीच गर्म किया जाता है। वल्केनाइजेशन पर,सल्फर द्वि-आबंधों (double bonds) के सक्रिय स्थलों पर क्रॉस-लिंक बनाता है और इस प्रकार रबर कठोर हो जाता है।
टायर रबर के निर्माण में,$5 \%$ सल्फर का उपयोग क्रॉस-लिंकिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। वल्केनाइज्ड रबर के अणुओं की संभावित संरचनाएं नीचे दिखाई गई हैं:
(संरचना छवि: $939-$s48)

(N/A) तैयारी: नियोप्रीन (पॉलीक्लोरोप्रीन) क्लोरोप्रीन ($2$-क्लोरो$-1,3-$ब्यूटाडाईन) के मुक्त मूलक बहुलकीकरण (free radical polymerization) द्वारा बनता है।
अभिक्रिया: $nCH_2=C(Cl)-CH=CH_2 \xrightarrow{\text{Polymerization}} [-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n$
गुण: इसमें वनस्पति और खनिज तेलों के प्रति बेहतर प्रतिरोध होता है।
उपयोग: इसका उपयोग कन्वेयर बेल्ट,गास्केट और होज़ बनाने के लिए किया जाता है।

(N/A) अल्कोहल और ईथर के मिश्रण में नाइट्रोसेलुलोज के $4 \%$ घोल को कोलोडियन कहा जाता है।

(N/A) विरचन: ब्यूना-$N$ को $1,3-$ब्यूटाडाईन और एक्रिलोनाइट्राइल के सह-बहुलकीकरण (copolymerization) द्वारा पेरोक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्राप्त किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$nCH_2=CH-CH=CH_2 + nCH_2=CH(CN) \xrightarrow{\text{सह-बहुलकीकरण}} [-CH_2-CH=CH-CH_2-CH_2-CH(CN)-]_n$
उपयोग: यह पेट्रोल,स्नेहक तेल (lubricating oil) और कार्बनिक विलायकों के प्रति प्रतिरोधी है और इसका उपयोग तेल सील,टैंक लाइनिंग आदि बनाने में किया जाता है।

(N/A) पॉलीमर के गुण उनके आणविक द्रव्यमान,आकार और संरचना से निकटता से संबंधित होते हैं।
पॉलीमर के संश्लेषण के दौरान,पॉलीमर श्रृंखला की वृद्धि प्रतिक्रिया मिश्रण में मोनोमर्स की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
परिणामस्वरूप,एक पॉलीमर नमूने में विभिन्न लंबाई की श्रृंखलाएं होती हैं,जिसका अर्थ है कि अणु आकार में समान नहीं होते हैं।
इसलिए,पॉलीमर का आणविक द्रव्यमान हमेशा एक औसत मान के रूप में व्यक्त किया जाता है,जैसे कि संख्या-औसत आणविक द्रव्यमान $(M_n)$ या भार-औसत आणविक द्रव्यमान $(M_w)$।

(B) बड़ी संख्या में संश्लेषित बहुलक पर्यावरणीय क्षरण प्रक्रियाओं के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होते हैं,जिससे स्थायी बहुलक ठोस कचरे का संचय होता है।
ये कचरे गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण का कारण बनते हैं और बहुत लंबे समय तक बिना विघटित हुए बने रहते हैं।
इन गैर-जैव-निम्नीकरणीय कचरे के पर्यावरणीय प्रभाव के बारे में बढ़ती चिंता को देखते हुए,वैज्ञानिकों ने नए जैव-निम्नीकरणीय संश्लेषित बहुलक डिज़ाइन और विकसित किए हैं जिन्हें सूक्ष्मजीवों द्वारा तोड़ा जा सकता है।

(N/A) $PHBV$ का पूर्ण रूप पॉली $\beta$-हाइड्रॉक्सीब्यूटायरेट-को-$\beta$-हाइड्रॉक्सीवैलेरेट $(PHBV)$ है।
तैयारी: यह $3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनॉइक एसिड और $3$-हाइड्रॉक्सीपेंटेनॉइक एसिड के सह-बहुलकीकरण (copolymerization) द्वारा प्राप्त किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$n CH_3-CH(OH)-CH_2-COOH + n CH_3-CH_2-CH(OH)-CH_2-COOH$ $\rightarrow -[O-CH(CH_3)-CH_2-CO-O-CH(CH_2CH_3)-CH_2-CO]_n- + 2n H_2O$
उपयोग: $PHBV$ का उपयोग विशेष पैकेजिंग,आर्थोपेडिक उपकरणों और दवाओं के नियंत्रित रिलीज में किया जाता है।
$PHBV$ पर्यावरण में जीवाणु अपघटन (bacterial degradation) से गुजरता है।

(N/A) वांछित बहुलकों का विवरण नीचे दी गई तालिका में दिया गया है:
| बहुलक का नाम | एकलक | संरचना | उपयोग |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| पॉलीप्रोपीन | प्रोपीन | $(-CH_2-CH(CH_3)-)_n$ | रस्सियों,खिलौनों,पाइपों,रेशों आदि के निर्माण में |
| पॉलीस्टाइरीन | स्टाइरीन | $(-CH_2-CH(C_6H_5)-)_n$ | कुचालक के रूप में,पैकिंग सामग्री,खिलौने,रेडियो और टेलीविजन कैबिनेट बनाने में |
| पॉलीविनाइल क्लोराइड $(PVC)$ | विनाइल क्लोराइड | $(-CH_2-CH(Cl)-)_n$ | रेनकोट,हैंडबैग,विनाइल फ्लोरिंग,पानी के पाइप बनाने में |
| यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन | यूरिया,फॉर्मेल्डिहाइड | $(-NH-CO-NH-CH_2-)_n$ | अटूट कप और लैमिनेटेड शीट बनाने के लिए |
| ग्लिप्टल | एथिलीन ग्लाइकॉल,थैलिक एसिड | $(-OCH_2-CH_2OOC-C_6H_4-CO-)_n$ | पेंट और लैकर के निर्माण में |
| बैकेलाइट | फिनोल,फॉर्मेल्डिहाइड | $(-C_6H_3(OH)-CH_2-)_n$ | कंघी,बिजली के स्विच,बर्तनों के हैंडल और कंप्यूटर डिस्क बनाने के लिए |

(N/A) इस प्रक्रिया को रबर का वल्केनीकरण (vulcanization) कहा जाता है और उत्पाद को वल्केनीकृत रबर कहा जाता है। इस प्रक्रिया में,सल्फर बहुलक श्रृंखलाओं में द्वि-बंधों के सक्रिय स्थलों पर क्रॉस-लिंक बनाता है,जिससे रबर कठोर और अधिक टिकाऊ हो जाता है। वल्केनीकृत रबर की संरचना इस प्रकार है:
$\sim CH_2-C(CH_3)-CH-CH_2 \sim$
$| \quad \quad \quad |$
$S \quad \quad \quad S$
$| \quad \quad \quad |$
$\sim CH_2-C(CH_3)-CH-CH_2 \sim$

(N/A) चित्र में दिखाया गया बहुलक $cis-polyisoprene$ है,जिसे आमतौर पर प्राकृतिक रबर के रूप में जाना जाता है।
यह $2-methylbuta-1,3-diene$ (isoprene) इकाइयों के $1,4$-बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
प्राकृतिक रबर में द्वि-आबंधों की त्रिविम रसायन (stereochemistry) पूरी तरह से $cis$ होती है।

(N/A) रबर को इलास्टोमर्स इसलिए कहा जाता है क्योंकि उनकी बहुलक (polymer) श्रृंखलाओं के बीच आकर्षण के कमजोर अंतर-आणविक बल होते हैं। ये कमजोर बल बहुलक को खिंचने की अनुमति देते हैं। बल लगाने पर वे अपना आकार बदल लेते हैं,और बल हटाने पर,श्रृंखलाओं के बीच क्रॉस-लिंक की उपस्थिति के कारण वे अपने मूल आकार में वापस आ जाते हैं।

(B) प्राकृतिक रबर उच्च तापमान पर नरम और चिपचिपा होता है और कम तापमान पर भंगुर होता है।
इसके भौतिक गुणों,जैसे लोच और मजबूती को बेहतर बनाने के लिए,वल्केनाइजेशन की प्रक्रिया के माध्यम से बहुलक श्रृंखलाओं के बीच क्रॉस-लिंक पेश किए जाते हैं।
यह रबर को अधिक टिकाऊ बनाता है और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

(B) $cis-polyisoprene$ (प्राकृतिक रबर) का प्रत्यास्थ गुण इसकी पॉलिमर श्रृंखलाओं के बीच मौजूद कमजोर वान डर वाल्स बलों के कारण होता है।
ये कमजोर बल पॉलिमर श्रृंखलाओं को खिंचने पर एक-दूसरे के ऊपर फिसलने और खिंचाव बल हटाए जाने पर अपनी मूल स्थिति में वापस आने की अनुमति देते हैं,जिससे प्रत्यास्थता प्राप्त होती है।

(N/A) $HDP$ (हाई डेंसिटी पॉलीथीन) रैखिक अणुओं से बना होता है,जो निकट पैकिंग (close packing) की अनुमति देते हैं,जिसके परिणामस्वरूप उच्च घनत्व होता है और यह पारभासी (translucent) होता है।
$LDP$ (लो डेंसिटी पॉलीथीन) में अत्यधिक शाखित संरचना होती है,जो निकट पैकिंग को रोकती है,जिसके परिणामस्वरूप कम घनत्व होता है और यह पारदर्शी होता है।
इन संरचनात्मक अंतरों के कारण,$HDP$ का उपयोग बाल्टी,डस्टबिन और पाइप बनाने के लिए किया जाता है,जबकि $LDP$ का उपयोग स्क्वीज़ बोतल,खिलौने और लचीले पाइप बनाने में किया जाता है।

(B) नायलॉन में इसकी मुख्य श्रृंखला में एमाइड समूह $( -CONH- )$ होते हैं,जो मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन की सुविधा प्रदान करते हैं। यह,इसकी रैखिक संरचना के साथ मिलकर,बहुलक श्रृंखलाओं को एक-दूसरे के करीब पैक होने की अनुमति देता है,जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टलीय प्रकृति प्राप्त होती है।

(N/A) लेमिनेटिंग शीट में यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन का उपयोग किया जाता है।
इसकी एकलक इकाइयाँ यूरिया $(NH_2CONH_2)$ और फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ हैं।
यह अभिक्रिया संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) है:
$nNH_2CONH_2 + nHCHO \rightarrow [-NH-CO-NH-CH_2-]_n + nH_2O$

(A-V, B-III, C-I, D-II, E-IV) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. उच्च घनत्व पॉलीथीन $v$. एथीन से बनता है।
$B$. नियोप्रीन $iii$. क्लोरोप्रीन से बनता है।
$C$. प्राकृतिक रबर $i$. आइसोप्रीन से बनता है।
$D$. टेफ्लॉन $ii$. टेट्राफ्लुओरोएथीन से बनता है।
$E$. एक्रिलन $iv$. एक्रिलोनाइट्राइल से बनता है।
अतः,सही क्रम $A-v, B-iii, C-i, D-ii, E-iv$ है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A-i$ (नायलॉन-$6$ पॉलीकैप्रोलैक्टम है)
$B-ii$ ($PVC$ पॉलीविनाइल क्लोराइड है)
$C-iii$ (एक्रिलन पॉलिएक्रिलोनाइट्राइल है)
$D-iv$ (प्राकृतिक रबर cis-पॉलीआइसोप्रीन है)
$E-v$ ($LDP$ लो डेंसिटी पॉलीथीन है)
अतः,सही क्रम $A-i, B-ii, C-iii, D-iv, E-v$ है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$ (बैकेलाइट) $\rightarrow$ $iv$ (विद्युत स्विच)
$B$ (निम्न घनत्व पॉलीथीन) $\rightarrow$ $v$ (स्क्वीज़ बोतलें)
$C$ (मेलामाइन-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन) $\rightarrow$ $i$ (अटूट क्रॉकरी)
$D$ (नायलॉन $-6$) $\rightarrow$ $vi$ (टायर कॉर्ड)
$E$ (पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथीन) $\rightarrow$ $ii$ (नॉन-स्टिक कुकवेयर)
$F$ (पॉलीस्टायरीन) $\rightarrow$ $iii$ (झटकों के लिए पैकेजिंग सामग्री)
अतः,सही क्रम है: $A-iv, B-v, C-i, D-vi, E-ii, F-iii$.

(A) (टेरिलीन) में एस्टर लिंकेज $(ii)$ होता है।
$B$ (नायलॉन) में एमाइड लिंकेज $(iv)$ होता है।
$C$ (सेलुलोज) में ग्लाइकोसिडिक लिंकेज $(i)$ होता है।
$D$ (प्रोटीन) में पेप्टाइड लिंकेज होता है,जो एमाइड लिंकेज का ही एक प्रकार है $(iv)$।
$E$ $(RNA)$ में फॉस्फोडाइएस्टर लिंकेज $(iii)$ होता है।
सही मिलान: $A-ii, B-iv, C-i, D-iv, E-iii$।

(D) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. एक्रिलान (पॉलिएक्रिलोनाइट्राइल) की पुनरावर्ती इकाई $-[CH_2-CH(CN)]_n-$ $(iv)$ है।
$B$. पॉलिस्टायरीन स्टायरीन से बनता है,इसलिए इसकी पुनरावर्ती इकाई $-[CH_2-CH(C_6H_5)]_n-$ $(ii)$ है।
$C$. नियोप्रीन पॉलिक्लोरोप्रीन है,जिसकी पुनरावर्ती इकाई $-[CH_2-C(Cl)=CH-CH_2]_n-$ $(iii)$ है।
$D$. नोवोलैक फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड का एक रैखिक पॉलिमर $(v)$ है।
$E$. ब्यूना-$N$,$1,3$-ब्यूटाडाइन और एक्रिलोनाइट्राइल का सह-पॉलिमर है,जिसकी पुनरावर्ती इकाई $-[CH_2-CH=CH-CH_2-CH_2-CH(CN)]_n-$ $(i)$ है।
अतः,सही मिलान $A-iv, B-ii, C-iii, D-v, E-i$ है।

(N/A) संश्लेषित बहुलक पर्यावरणीय क्षरण के प्रति प्रतिरोधी होते हैं,जिससे ठोस कचरे का संचय होता है।
जैव-निम्नीकरणीय संश्लेषित बहुलकों को जैव-बहुलकों में पाए जाने वाले समान कार्यात्मक समूहों,जैसे कि एलिफैटिक पॉलिएस्टर (उदा.,$PHBV$) को शामिल करके डिज़ाइन किया जाता है।
जैव-बहुलक वे बहुलक हैं जो जीवित जीवों द्वारा उत्पादित होते हैं। वे जैव-निम्नीकरणीय हो भी सकते हैं और नहीं भी। उदाहरण के लिए,$Protein$ और $starch$ जैव-निम्नीकरणीय हैं,जबकि $Keratin$ जैव-निम्नीकरणीय नहीं है।
जैव-निम्नीकरणीय बहुलकों को विशेष रूप से पर्यावरण में सूक्ष्मजीवों द्वारा सरल,गैर-विषैले पदार्थों में तोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका एक उदाहरण $PHBV$ (poly-$\beta$-hydroxybutyrate-co-$\beta$-hydroxyvalerate) है।

(N/A) फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड संघनन अभिक्रिया द्वारा $Novolac$ $(A)$ नामक बहुलक देते हैं,जो फॉर्मेल्डिहाइड के साथ गर्म करने पर एक थर्मोसेटिंग बहुलक $Bakelite$ $(B)$ देता है।
$Novolac$ एक रैखिक बहुलक है,जबकि $Bakelite$ एक क्रॉस-लिंक्ड बहुलक है।
$Novolac$ के निर्माण में शामिल अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$1$. फिनोल अम्ल या क्षार उत्प्रेरक की उपस्थिति में फॉर्मेल्डिहाइड के साथ अभिक्रिया करके $o$-हाइड्रॉक्सीबेन्जिल अल्कोहल और $p$-हाइड्रॉक्सीबेन्जिल अल्कोहल के व्युत्पन्न बनाता है।
$2$. ये व्युत्पन्न संघनन बहुलकीकरण द्वारा रैखिक बहुलक $Novolac$ बनाते हैं।

(N/A) निम्न घनत्व पॉलीथीन $(LDPE)$ और उच्च घनत्व पॉलीथीन $(HDPE)$ दोनों एथीन $(CH_2=CH_2)$ के बहुलक हैं,लेकिन इन्हें अलग-अलग परिस्थितियों में संश्लेषित किया जाता है,जिससे उनकी संरचनात्मक विशेषताओं में अंतर आता है।
$LDPE$ को उच्च दाब $(1000-2000 \ atm)$ और तापमान $(350-570 \ K)$ पर डाइऑक्सीजन या पेरोक्साइड इनिशिएटर की उपस्थिति में एथीन के बहुलकीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है। इसकी संरचना अत्यधिक शाखित (branched) होती है,जिसके परिणामस्वरूप इसका घनत्व कम होता है और यह लचीला होता है।
$HDPE$ का निर्माण कम दाब $(6-7 \ atm)$ और तापमान $(333-343 \ K)$ पर ट्राईएथिल एल्युमिनियम और टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड ($Ziegler-Natta$ उत्प्रेरक) जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में एथीन के योगज बहुलकीकरण द्वारा किया जाता है। इसमें रैखिक अणु निकटता से पैक होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप इसका घनत्व अधिक और यांत्रिक शक्ति अधिक होती है।

(B) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$a$. प्राकृतिक रबर आइसोप्रिन ($2-$मिथाइल$-1,3-$ब्यूटाडाईन) का बहुलक है। अतः,$a-IV$.
$b$. नियोप्रीन क्लोरोप्रीन ($2-$क्लोरो$-1,3-$ब्यूटाडाईन) का बहुलक है। अतः,$b-III$.
$c$. ब्यूना$-N$,$1,3-$ब्यूटाडाईन और एक्रिलोनाइट्राइल का सह-बहुलक है। अतः,$c-II$.
$d$. ब्यूना$-S$,$1,3-$ब्यूटाडाईन और स्टाइरीन का सह-बहुलक है। अतः,$d-I$.
अतः,सही क्रम $a-IV, b-III, c-II, d-I$ है।

(C) जिगलर-नाटा उत्प्रेरक (ट्राइएथिलएल्युमिनियम और टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड) की उपस्थिति में कम दबाव और तापमान पर एथीन का बहुलकीकरण करने से उच्च घनत्व पॉलीथीन $(HDPE)$ प्राप्त होता है।
$HDPE$ में रैखिक श्रृंखलाएं होती हैं जो निकटता से संकुलित होती हैं,जिसके परिणामस्वरूप उच्च घनत्व और रासायनिक निष्क्रियता होती है।
इन गुणों के कारण,$HDPE$ का उपयोग बाल्टी,डस्टबिन,बोतल और पाइप बनाने में किया जाता है।
अतः,अभिकथन $(A)$ और कारण $(R)$ दोनों सही हैं,और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(B) बेकेलाइट फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड की संघनन अभिक्रिया द्वारा निर्मित एक थर्मोसेटिंग बहुलक है। इसकी संरचना अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड होती है,जो इसे कठोर और अगलनीय बनाती है।

(A) $i$. ब्यूना-$S$ एक सह-बहुलक है जो $1,3$-ब्यूटाडाईन और स्टाइरीन $(P)$ मोनोमर इकाइयों से बना है।
$ii$. टेरिलीन एक पॉलिएस्टर है जो एथिलीन ग्लाइकॉल $(Q)$ और टेरेफ्थैलिक एसिड से बना है।
$iii$. नियोप्रीन एक प्रकार का इलास्टोमर है जो क्लोरोप्रीन $(R)$ मोनोमर इकाई से बना है।
अतः,सही मिलान $i-P, ii-Q, iii-R$ है।

(C) यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन का उपयोग लकड़ी के लैमिनेट और लकड़ी को चिपकाने वाले गोंद (adhesives) बनाने में किया जाता है।

(C) कैप्रोलैक्टम,नायलॉन$-6$ बहुलक की एकलक इकाई है।
$(b)$ $2-$क्लोरो$-1,3-$ब्यूटाडाईन,नियोप्रीन बहुलक की एकलक इकाई है।
$(c)$ आइसोप्रीन ($2-$मिथाइलब्यूटा$-1,3-$डाईन),प्राकृतिक रबर की एकलक इकाई है।
$(d)$ एक्रिलोनाइट्राइल $(CH_2=CH-CN)$,ब्यूना$-N$ बहुलक की एकलक इकाइयों में से एक है।
अतः,सही मिलान है: $(a)$ $\rightarrow (iii), (b)$ $\rightarrow (iv), (c)$ $\rightarrow (i), (d)$ $\rightarrow (ii)$.

(A) दी गई छवि $1,3-\text{ब्यूटाडाइन}$ और स्टाइरीन के $Buna-S$ बनाने के लिए बहुलकीकरण को दर्शाती है,जिसमें नवजात ऑक्सीजन एक आरंभक (initiator) के रूप में कार्य करता है।
$Buna-S$ एक संश्लेषित इलास्टोमर (रबर का एक प्रकार) है,न कि थर्मोसेटिंग बहुलक।
नियोप्रीन क्लोरोप्रीन का एक समबहुलक (homopolymer) है,न कि सह-बहुलक।
$Buna-N$ एक संश्लेषित सह-बहुलक है,न कि प्राकृतिक बहुलक।
इसलिए,दी गई अभिक्रिया के अनुसार यह कथन कि $Buna-S$ के संश्लेषण के लिए नवजात ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है,सही है।

(A) नियोप्रीन क्लोरोप्रीन ($2-$क्लोरो$-1,3-$ब्यूटाडाईन) का एक बहुलक (polymer) है। इसकी संरचना मोनोमर $CH_2=C(Cl)-CH=CH_2$ के बहुलकीकरण (polymerization) द्वारा बनती है। परिणामी बहुलक $n[CH_2=C(Cl)-CH=CH_2] \rightarrow [-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n$ है।

(D) Buna-$S$ एक को-पॉलिमर है जो $1,3$-ब्यूटाडाइन और स्टाइरीन के पॉलिमराइजेशन से बनता है।
Buna-$S$ नाम में,'Bu' का अर्थ $1,3$-ब्यूटाडाइन है,'na' का अर्थ सोडियम (उत्प्रेरक) है,और '$S$' का अर्थ स्टाइरीन है।

(B) $Dacron$ (जिसे $Terylene$ के रूप में भी जाना जाता है) एक पॉलिएस्टर बहुलक है।
यह $Ethylene \ glycol$ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ और $Terephthalic \ acid$ $(HOOC-C_6H_4-COOH)$ के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$n(HOOC-C_6H_4-COOH) + n(HO-CH_2-CH_2-OH) \rightarrow [-OC-C_6H_4-CO-O-CH_2-CH_2-O-]_n + 2n(H_2O)$
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) ओरलॉन,पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल $(PAN)$ का एक व्यावसायिक नाम है।
यह पेरोक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में एक्रिलोनाइट्राइल $(CH_2=CH-CN)$ के योगात्मक बहुलकीकरण (addition polymerization) द्वारा तैयार किया जाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$n(CH_2=CH-CN) \xrightarrow{\text{Polymerization}} [-CH_2-CH(CN)-]_n$
अतः,ओरलॉन रेशे पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल से बने होते हैं।

(C) बेकेलाइट एक थर्मोसेटिंग बहुलक है जो फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनता है।
प्रारंभ में,अभिक्रिया से नोवोलेक नामक एक रैखिक बहुलक प्राप्त होता है।
फॉर्मेल्डिहाइड के साथ और अधिक गर्म करने पर,नोवोलेक क्रॉस-लिंकिंग के माध्यम से बेकेलाइट नामक कठोर और क्रॉस-लिंक्ड बहुलक बनाता है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$(a)$ क्लोरोप्रीन $CH_2=C(Cl)-CH=CH_2$ है,जो $(ii)$ के अनुरूप है।
$(b)$ नियोप्रीन बहुलक $[-CH_2-C(Cl)=CH-CH_2-]_n$ है,जो $(iii)$ के अनुरूप है।
$(c)$ एक्रिलोनाइट्राइल $CH_2=CH-CN$ है,जो $(iv)$ के अनुरूप है।
$(d)$ आइसोप्रीन $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$ है,जो $(i)$ के अनुरूप है।
अतः,सही मिलान $a-ii, b-iii, c-iv, d-i$ है।

(A) नोवोलेक एक रैखिक बहुलक है जो अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड की संघनन अभिक्रिया द्वारा बनता है।
इसकी पुनरावृत्ति इकाई में फिनोल वलय होते हैं जो ऑर्थो या पैरा स्थितियों पर मेथिलीन $(-CH_2-)$ सेतु द्वारा जुड़े होते हैं,जैसा कि संरचना में दिखाया गया है।

(C) एक बायोडिग्रेडेबल पॉलियामाइड,जिसे नायलॉन-$2$-नायलॉन-$6$ के रूप में जाना जाता है,ग्लाइसिन $(NH_2CH_2COOH)$ और अमिनोकैप्रोइक एसिड $(NH_2(CH_2)_5COOH)$ के संघनन बहुलकीकरण (condensation polymerization) द्वारा बनाया जाता है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$(a)$ नायलॉन-$6$,$(v)$ कैप्रोलैक्टम से बनता है।
$(b)$ डेक्रॉन,$(i)$ एथिलीन ग्लाइकॉल और टेरेफ्थैलिक एसिड से बनता है।
$(c)$ ग्लिप्टल,$(iii)$ एथिलीन ग्लाइकॉल और थैलिक एसिड से बनता है।
$(d)$ नोवोलैक,$(iv)$ फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड से बनता है।
अतः,सही क्रम $(a)-(v), (b)-(i), (c)-(iii), (d)-(iv)$ है।

(C) थर्मोसेटिंग पॉलिमर पुन: प्रयोज्य नहीं होते हैं। वे मोल्डिंग के दौरान क्रॉस-लिंकिंग प्रक्रिया से गुजरते हैं,जिससे वे कठोर और अगलनीय हो जाते हैं।

(D) . पॉलिएस्टर वे पॉलिमर होते हैं जिनमें उनकी मुख्य श्रृंखला में एस्टर कार्यात्मक समूह होता है।
$PHBV$ (पॉली-$ \beta $-हाइड्रॉक्सीब्यूटायरेट-को-$ \beta $-हाइड्रॉक्सी वैलेरेट) एक जैव-निम्नीकरणीय एलिफैटिक पॉलिएस्टर है जो $3$-हाइड्रॉक्सीब्यूटेनॉइक एसिड और $3$-हाइड्रॉक्सीपेंटेनॉइक एसिड के कोपॉलिमराइजेशन द्वारा बनता है।

(C) नोवोलेक की मोनोमर इकाई $o$-हाइड्रॉक्सीबेंज़िल अल्कोहल (सैलिजेनिन) है,जिसका रासायनिक सूत्र $C_7H_8O_2$ है।
मोनोमर इकाई का आणविक द्रव्यमान $(7 \times 12) + (8 \times 1) + (2 \times 16) = 124 \ g/mol$ है।
नोवोलेक फिनोल और फॉर्मेल्डिहाइड के संघनन बहुलकीकरण द्वारा बनता है,जिसमें पानी के अणु बाहर निकलते हैं।
$n$ मोनोमर इकाइयों वाली पॉलीमर श्रृंखला के लिए,$(n-1)$ पानी के अणु हटा दिए जाते हैं।
पॉलीमर का द्रव्यमान: $Mass_{polymer} = (n \times Mass_{monomer}) - ((n-1) \times Mass_{water})$.
दिए गए मान रखने पर: $963 = (n \times 124) - ((n-1) \times 18)$.
$963 = 124n - 18n + 18$.
$945 = 106n$.
$n = 945 / 106 \approx 8.91$.
निकटतम पूर्णांक में,मोनोमर इकाइयों की संख्या $n = 9$ है।