General methods of preparation and mechanism of polymerisation Questions in Gujarati

(C) સંઘનન પોલિમરાઇઝેશનમાં પોલિમર શૃંખલાના નિર્માણ દરમિયાન $H_2O$,$HCl$ અથવા $NH_3$ જેવા નાના અણુઓ વારંવાર દૂર થાય છે.
બેકેલાઇટ એ ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ વચ્ચેની સંઘનન પ્રક્રિયા દ્વારા બનતો થર્મોસેટિંગ પોલિમર છે.
પોલિથિન,ટેફલોન અને કુદરતી રબર એ યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે.

(C) કેટાયોનિક પોલિમરાઇઝેશનની શરૂઆત કાર્બોકેટાયન મધ્યવર્તીના નિર્માણ દ્વારા થાય છે.
તેથી,જે આલ્કીન સૌથી વધુ સ્થાયી કાર્બોકેટાયન બનાવે છે તે કેટાયોનિક પોલિમરાઇઝેશન પ્રત્યે સૌથી વધુ સક્રિય હશે.
$CH_2 = CH - C_6H_5$ (સ્ટાયરીન) માં,બનતો કાર્બોકેટાયન $CH_3 - CH^+ - C_6H_5$ છે,જે ફિનાઇલ ગ્રુપ સાથેના રેઝોનન્સ દ્વારા ખૂબ જ સ્થાયી થાય છે.
તેનાથી વિપરીત,અન્ય વિકલ્પોમાં ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ (જેમ કે $-Cl$ અથવા $-COOCH_3$) અથવા માત્ર નબળા ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ ગ્રુપ (જેમ કે $-CH_3$) હોય છે,જે ફિનાઇલ ગ્રુપ જેટલી અસરકારક રીતે કાર્બોકેટાયનને સ્થાયી કરી શકતા નથી.

(B) વિનાઇલ પોલિમરાઇઝેશનમાં,ચેઇન ટ્રાન્સફર એજન્ટ એવો પદાર્થ છે જે વધતી જતી પોલિમર ચેઇન સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને તેને સમાપ્ત કરે છે અને તે જ સમયે નવી ચેઇન શરૂ કરે છે. $CCl_4$ (કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ) એક જાણીતો ચેઇન ટ્રાન્સફર એજન્ટ છે કારણ કે તેમાં $C-Cl$ બંધ પ્રમાણમાં નબળો હોય છે,જે ક્લોરિન પરમાણુને વધતા રેડિકલ દ્વારા દૂર થવા દે છે,આમ મૂળ ચેઇન સમાપ્ત થાય છે અને નવી ચેઇન શરૂ કરવા માટે નવો $CCl_3$ રેડિકલ બને છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) એનાયોનિક પોલિમરાઇઝેશન ન્યુક્લિયોફાઇલ (એનાયન) દ્વારા મોનોમરના દ્વિબંધ પર હુમલો કરીને શરૂ થાય છે.
આ પ્રતિક્રિયા થવા માટે,મોનોમરમાં દ્વિબંધ સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ $(EWG)$ હોવા જરૂરી છે જે પરિણામી કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીને સ્થિર કરે.
$CH_2=CH-CN$ અને $CH_2=CH-C_6H_5$ માં મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ (અનુક્રમે $-CN$ અને $-C_6H_5$) હોય છે જે ઋણ વીજભારને સ્થિર કરે છે.
$CF_2=CF_2$ પણ ફ્લોરિન પરમાણુઓની મજબૂત ઇન્ડક્ટિવ અસરને કારણે એનાયોનિક પોલિમરાઇઝેશન માટે સંવેદનશીલ છે.
$CH_2=CH-CH_3$ (પ્રોપીન) માં ઇલેક્ટ્રોન-ડોનેટિંગ મિથાઇલ ગ્રુપ $(-CH_3)$ હોય છે,જે કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીને અસ્થિર કરે છે,જેના કારણે તે એનાયોનિક પોલિમરાઇઝેશન પ્રત્યે સૌથી ઓછો સક્રિય બને છે.

(A) યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયામાં કોઈ પણ નાના અણુઓ દૂર થયા વગર દ્વિબંધ અથવા ત્રિબંધ ધરાવતા મોનોમરનું વારંવાર યોગશીલ જોડાણ થાય છે.
$PVC$ (પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ) એ વિનાઇલ ક્લોરાઇડ $(CH_2=CHCl)$ ના યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે.
$Nylon$,$Terylene$ અને $Polyamide$ એ સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે,જેમાં $H_2O$ અથવા $CH_3OH$ જેવા નાના અણુઓ દૂર થાય છે.

(C) એનાયોનિક યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન ત્યારે થાય છે જ્યારે મોનોમરમાં ઇલેક્ટ્રોન-વિથડ્રોઇંગ ગ્રુપ હોય છે જે કાર્બેનાયન મધ્યવર્તીને સ્થિર કરે છે. $Styrene$ $(C_6H_5CH=CH_2)$ એ મોનોમરનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે જે એનાયોનિક પોલિમરાઇઝેશનમાંથી પસાર થાય છે કારણ કે ફિનાઇલ ગ્રુપ રેઝોનન્સ દ્વારા ઋણ વીજભારને સ્થિર કરે છે. તેથી,$Polystyrene$ આ ક્રિયાવિધિ દ્વારા બને છે.

(D) મુક્ત મૂલક યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા મુક્ત મૂલક ઉત્તેજકની હાજરીમાં શરૂ થાય છે. $Acetyl \ peroxide$,$benzoyl \ peroxide$ અથવા $tert-butyl \ peroxide$ સામાન્ય રીતે આ પ્રક્રિયામાં ઉત્તેજક તરીકે વપરાય છે. આ સંયોજનો હોમોલિટિક વિભાજન પામીને મુક્ત મૂલકો ઉત્પન્ન કરે છે,જે ત્યારબાદ ઇથીન અથવા સ્ટાયરીન જેવા મોનોમર્સના પોલિમરાઇઝેશનની શરૂઆત કરે છે.

(C) ઝીગલર-નાટા ઉદ્દીપક એ સમૂહ $1-3$ ના તત્વના ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજન (સામાન્ય રીતે આલ્કાઈલ એલ્યુમિનિયમ સંયોજન જેમ કે $Al(C_2H_5)_3$) અને સંક્રાંતિ ધાતુના સંયોજન (સામાન્ય રીતે ટાઇટેનિયમ સંયોજન જેમ કે $TiCl_4$) નું મિશ્રણ છે.
તેનો ઉપયોગ આલ્કીન્સના પોલિમરાઈઝેશનમાં વ્યાપકપણે થાય છે,જેમ કે હાઈ-ડેન્સિટી પોલિઈથિલિન $(HDPE)$ નું ઉત્પાદન.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $Al(C_2H_5)_3 + TiCl_4$ છે.

(B) પોલિવિનાઇલ આલ્કોહોલ સીધી રીતે વિનાઇલ આલ્કોહોલના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનાવી શકાતું નથી કારણ કે વિનાઇલ આલ્કોહોલ અસ્થિર છે અને તે એસિટાલડિહાઇડમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
તે વ્યાપારી રીતે પોલિવિનાઇલ એસિટેટના આલ્કલાઇન જળવિભાજન (અથવા આલ્કોહોલિસિસ) દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા: $(CH_2-CH(OCOCH_3))_n + nH_2O \xrightarrow{OH^-} (CH_2-CH(OH))_n + nCH_3COOH$.

(A) $PMMA$ એટલે પોલીમિથાઇલ મિથાક્રીલેટ. તે મિથાઇલ મિથાક્રીલેટ $(CH_2=C(CH_3)COOCH_3)$ મોનોમરના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે.

(D) ગ્લીપ્ટાલ એ ઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ અને પ્થેલિક એસિડ $(C_6H_4(COOH)_2)$ ના સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનતું પોલિએસ્ટર રેઝિન છે.
આ પ્રક્રિયામાં પોલિમર શૃંખલા બનાવવા માટે પાણીના અણુઓ દૂર થાય છે.

(C) $Nylon-66$ એ બે મોનોમરના સંઘનન પોલીમરાઇઝેશન દ્વારા બનતું પોલીએમાઇડ છે: $Hexamethylenediamine$ $(H_2N-(CH_2)_6-NH_2)$ અને $Adipic \text{ } acid$ $(HOOC-(CH_2)_4-COOH)$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) કેપ્રોલેક્ટમને ઊંચા તાપમાને $(533-543 \ K)$ પાણી સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,જેથી રિંગ-ઓપનિંગ પોલિમરાઇઝેશન થાય છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે નાયલોન-$6$ બને છે.

(A) ઓલેફિન (જેમ કે ઇથિલીન અથવા પ્રોપીલીન) ના પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા હાઇ-ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન અથવા પોલિપ્રોપીલીન બનાવવા માટે $Ziegler-Natta$ ઉદ્દીપકનો ઉપયોગ થાય છે.
આ ઉદ્દીપક સામાન્ય રીતે સંક્રાંતિ ધાતુના સંયોજન,જેમ કે $TiCl_4$,અને ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજન,જેમ કે $Al(C_2H_5)_3$ (ટ્રાયઇથાઇલ એલ્યુમિનિયમ) નું મિશ્રણ છે.

(C) બેકેલાઇટ એ ફિનોલ-ફોર્માલ્ડિહાઈડ રેઝિન છે. તે એસિડ અથવા બેઇઝ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઈડ (મિથેનાલ) ના સંઘનન પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બને છે.

(A) ઇથિલીન ગ્લાયકોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ એ $Dacron$ (જેને $Terylene$ પણ કહેવાય છે) તરીકે ઓળખાતા પોલિએસ્ટર પોલિમરના સંશ્લેષણમાં વપરાતો મોનોમર છે.
તે ટેરેપ્થેલિક એસિડ સાથે સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા પોલિમર બનાવે છે.

(B) ટેફ્લોન એ ટેટ્રાફ્લોરો ઇથિનનું સિન્થેટિક ફ્લોરોપોલિમર છે. તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $(CF_2=CF_2)_n$ છે. તેનો મોનોમર એકમ ટેટ્રાફ્લોરો ઇથિન $(CF_2=CF_2)$ છે.

(A) ટેરિલિન (જેને ડેક્રોન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ એક પોલિએસ્ટર ફાઇબર છે. તે ટરપ્થેલિક એસિડ $(C_6H_4(COOH)_2)$ અને ઇથિલિન ગ્લાયકોલ $(HO-CH_2-CH_2-OH)$ ના કન્ડેન્સેશન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$n \ HOOC-C_6H_4-COOH + n \ HO-CH_2-CH_2-OH \rightarrow [-CO-C_6H_4-CO-O-CH_2-CH_2-O-]_n + 2n \ H_2O$

(A) બેકેલાઇટ બનાવવા માટે ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા એ સ્ટેપ-ગ્રોથ પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા છે. પ્રારંભિક તબક્કામાં ફોર્માલ્ડિહાઇડનો (એસિડ અથવા બેઝ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં) ફિનોલ વલયના ઓર્થો અથવા પેરા સ્થાન પર ઇલેક્ટ્રોનઅનુરાગી હુમલો થાય છે. ફિનોલ વલય ઇલેક્ટ્રોન-સમૃદ્ધ હોવાથી,તે ઓર્થો-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ અથવા પેરા-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ બનાવવા માટે $Aromatic \ electrophilic \ substitution$ (એરોમેટિક ઇલેક્ટ્રોનઅનુરાગી વિસ્થાપન) પ્રક્રિયા આપે છે.

(A) નીયોપ્રિન એ ક્લોરોપ્રિન ($2$-ક્લોરો-$1,3$-બ્યુટાડાઇન) ના પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બનતું કૃત્રિમ રબર છે. ક્લોરોપ્રિનનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_2=C(Cl)-CH=CH_2$ છે.

(B) ઓર્લોન,જેને પોલીએક્રિલોનાઈટ્રાઈલ $(PAN)$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક કૃત્રિમ પોલીમર છે.
તે એક્રિલોનાઈટ્રાઈલ મોનોમરના પોલીમરાઈઝેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
એક્રિલોનાઈટ્રાઈલનું રાસાયણિક સૂત્ર $CH_2 = CH-CN$ છે.

(C) ટેફલોન (પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથીન) એ ટેટ્રાફ્લોરોઇથીન $(CF_2=CF_2)$ ના મુક્ત મુલક પોલીમરાઇઝેશન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા ઊંચા દબાણ અને એમોનિયમ પરસલ્ફેટ અથવા પેરોક્સાઇડ ઇનિશિયેટર જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે.
તેથી,વપરાતો સાચો ઉદ્દીપક પરસલ્ફેટ છે.

(A) ચેઈન ટ્રાન્સફર એજન્ટો એવા પદાર્થો છે જે વધતી જતી પોલિમર શૃંખલા સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને તેની વૃદ્ધિને અટકાવે છે,જેનાથી નવી શૃંખલા શરૂ થાય છે.
આ પ્રક્રિયા પોલિમરના સરેરાશ આણ્વીય દળને મર્યાદિત કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$CCl_4$ રેડિકલ પોલિમરાઈઝેશનમાં ચેઈન ટ્રાન્સફર એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે કારણ કે $C-Cl$ બંધ પ્રમાણમાં નબળો છે અને તે સરળતાથી હોમોલિટીક વિભાજન પામીને વધતી જતી રેડિકલ શૃંખલામાં ક્લોરિન પરમાણુનું સ્થાનાંતર કરી શકે છે.

(B) વિનાઇલ આલ્કોહોલ અસ્થિર છે અને તે એસીટાલ્ડિહાઇડમાં ટૉટોમેરાઇઝ થાય છે. તેથી,તેનું સીધું પોલિમરાઇઝેશન કરી શકાતું નથી. પોલિવિનાઇલ આલ્કોહોલ એ પોલિવિનાઇલ એસિટેટના આલ્કલાઇન જળવિભાજન (અથવા આલ્કોહોલિસિસ) દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા આ મુજબ છે: $-(CH_2-CH(OCOCH_3))_n- + nH_2O \xrightarrow{OH^-} -(CH_2-CH(OH))_n- + nCH_3COOH$.

(A) નાયલોન $-66$ એ એડિપિક એસિડ $(HOOC(CH_2)_4COOH)$ અને હેક્ઝામિથિલીન ડાયએમાઈન $(H_2N(CH_2)_6NH_2)$ ના સંઘનન પોલીમરાઈઝેશન દ્વારા બનતું પોલીએમાઈડ છે.
તેથી,સંયોજનોનો સાચો સમૂહ $HOOC(CH_2)_4COOH + H_2N(CH_2)_6NH_2$ છે.

(C) બેકેલાઇટનું નિર્માણ ફીનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
શરૂઆતમાં,ફોર્માલ્ડિહાઇડ ફીનોલની બેન્ઝીન રીંગ પર ઇલેક્ટ્રોન અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા અનુભવે છે,જેનાથી ઓર્થો- અથવા પેરા-હાઇડ્રોક્સીબેન્ઝાઇલ આલ્કોહોલ બને છે.
ત્યારબાદ,આ મધ્યવર્તી અણુઓ પાણીના અણુઓ ગુમાવીને (નિર્જલીકરણ) ઘનીભવન પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા બેકેલાઇટ નામનો ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિમર બનાવે છે.

(N/A) પોલિમરાઇઝેશન એ ઊંચા આણ્વીય દળ $(10^{3} - 10^{7} \ u)$ ધરાવતા મેક્રોમોલેક્યુલ્સ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે,જે મોનોમર્સમાંથી મેળવેલા પુનરાવર્તિત બંધારણીય એકમોના બનેલા હોય છે. પોલિમરમાં,વિવિધ મોનોમર એકમો મજબૂત સહસંયોજક બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.

(N/A) પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા જેમાં એક કરતા વધુ મોનોમર જાતિઓના મિશ્રણને પોલિમરાઇઝ થવા દેવામાં આવે છે અને સહ-પોલિમર (copolymer) બનાવે છે,જેમાં બંને જાતિના એકમો હોય છે,તેને સહ-પોલિમરાઇઝેશન કહેવામાં આવે છે. $1,3-butadiene$ અને $styrene$ માંથી $Buna-S$ પોલિમર બનાવવાની પ્રક્રિયા સહ-પોલિમરાઇઝેશનનું એક ઉદાહરણ છે.
$n CH_2=CH-CH=CH_2 + n C_6H_5CH=CH_2 \xrightarrow{\text{Copolymerisation}} [CH_2-CH=CH-CH_2-CH(C_6H_5)]_n$ $(Buna-S)$
$Nylon-6,6$ પણ એક સહ-પોલિમર છે જે $hexamethylenediamine$ અને $adipic acid$ દ્વારા રચાય છે.
$n H_2N(CH_2)_6NH_2 + n HOOC(CH_2)_4COOH \to [NH(CH_2)_6NHCO(CH_2)_4CO]_n + 2n H_2O$ $(Nylon-6,6)$

(N/A) ઈથીનનું પોલિથીનમાં પોલિમરાઈઝેશન બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડ દ્વારા શરૂ થતી મુક્ત મુલક ક્રિયાવિધિ દ્વારા થાય છે. આ પ્રક્રિયા ત્રણ તબક્કામાં થાય છે:
$1$. શૃંખલા પ્રારંભ તબક્કો:
બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડનું વિઘટન થઈને ફિનાઈલ મુક્ત મુલકો બને છે,જે ઈથીન સાથે પ્રક્રિયા કરીને નવો મુક્ત મુલક બનાવે છે.
$(C_6H_5COO)_2 \to 2C_6H_5COO\cdot \to 2C_6H_5\cdot + 2CO_2$
$C_6H_5\cdot + CH_2=CH_2 \to C_6H_5-CH_2-\dot{C}H_2$
$2$. શૃંખલા સંચરણ તબક્કો:
મુક્ત મુલક વધુ ઈથીન અણુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને શૃંખલાને લંબાવે છે.
$C_6H_5-CH_2-\dot{C}H_2 + n(CH_2=CH_2) \to C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-\dot{C}H_2$
$3$. શૃંખલા સમાપ્તિ તબક્કો:
બે લાંબી શૃંખલાવાળા મુક્ત મુલકો જોડાઈને અંતિમ પોલિમર બનાવે છે.
$C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-\dot{C}H_2 + \dot{C}H_2-CH_2-(CH_2-CH_2)_n-C_6H_5 \to C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-(CH_2-CH_2)_n-C_6H_5$

(N/A) મુક્ત મુલક યોગશીલ પોલીમરાઈઝેશન માટે વપરાતો એક સામાન્ય પ્રારંભક બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડ છે. તેનું બંધારણ નીચે મુજબ છે:
$C_6H_5-CO-O-O-CO-C_6H_5$

(N/A) ડેક્રોન (જેને ટેરિલીન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) ઉચ્ચ તાપમાને ઉદ્દીપક (ઝિંક એસીટેટ-એન્ટિમની ટ્રાયોક્સાઇડ) ની હાજરીમાં ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને ટેરેફ્થેલિક એસિડના સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$n \ HOCH_2-CH_2OH + n \ HOOC-C_6H_4-COOH$ $\xrightarrow{\Delta, \text{catalyst}} -[OCH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO]_n- + 2n \ H_2O$

આ પ્રકારના પોલીમરાઈઝેશનમાં,સમાન અથવા અલગ-અલગ મોનોમરના અણુઓ મોટા પાયે એકબીજા સાથે જોડાઈને પોલીમર બનાવે છે.
વપરાતા મોનોમર અસંતૃપ્ત સંયોજનો હોય છે,દા.ત.,આલ્કીન,આલ્કાડાઈન અને તેમના વ્યુત્પન્ન.
આ પોલીમરાઈઝેશન પદ્ધતિમાં શૃંખલાની લંબાઈમાં વધારો થાય છે અને શૃંખલાની વૃદ્ધિ મુક્ત મુલક અથવા આયનીય સ્પીસીઝ દ્વારા થઈ શકે છે.
મુક્ત મુલક ક્રિયાવિધિ: બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડ,એસિટાઈલ પેરોક્સાઈડ,$tert-butyl$ પેરોક્સાઈડ જેવા મુક્ત મુલક ઉત્પન્ન કરતા પ્રારંભક (ઉદ્દીપક) ની હાજરીમાં વિવિધ આલ્કીન અથવા ડાઈનનું પોલીમરાઈઝેશન થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,ઈથીનનું પોલીથીનમાં રૂપાંતર કરવા માટે ઈથીનના મિશ્રણને થોડા પ્રમાણમાં બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે અથવા પ્રકાશમાં રાખવામાં આવે છે.
$1$. શૃંખલા પ્રારંભ તબક્કો: પ્રક્રિયાની શરૂઆત પેરોક્સાઈડ દ્વારા બનતા ફિનાઈલ મુક્ત મુલકના ઈથીન દ્વિબંધ પરના ઉમેરણથી થાય છે,જેનાથી નવો અને મોટો મુક્ત મુલક બને છે.
$C_6H_5-CO-O-O-CO-C_6H_5$ $\rightarrow 2C_6H_5-CO-O^{\bullet}$ $\rightarrow 2C_6H_5^{\bullet} + 2CO_2$
$C_6H_5^{\bullet} + CH_2=CH_2 \rightarrow C_6H_5-CH_2-\dot{C}H_2$
$2$. શૃંખલા પ્રસરણ તબક્કો: જેમ આ મુલક ઈથીનના બીજા અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,તેમ મોટો મુલક બને છે. આ ક્રમનું પુનરાવર્તન પ્રક્રિયાને આગળ વધારે છે.
$C_6H_5-CH_2-\dot{C}H_2 + n(CH_2=CH_2) \rightarrow C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-\dot{C}H_2$
$3$. શૃંખલા સમાપ્તિ તબક્કો: અમુક તબક્કે,બનેલો પ્રોડક્ટ મુલક બીજા મુલક સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોલીમરાઈઝ્ડ નીપજ બનાવે છે.
$C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-\dot{C}H_2 + C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-\dot{C}H_2$ $\rightarrow C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-(CH_2-CH_2)_n-C_6H_5$

(N/A) ઘનીભવન પોલીમરાઈઝેશન સામાન્ય રીતે બે અલગ-અલગ દ્વિ-ક્રિયાશીલ અથવા ત્રિ-ક્રિયાશીલ મોનોમર એકમો વચ્ચે પુનરાવર્તિત ઘનીભવન પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ કરે છે.
આ પોલીકન્ડેન્સેશન પ્રક્રિયાઓમાં $H_2O$,આલ્કોહોલ,હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વગેરે જેવા નાના અણુઓ દૂર થાય છે અને ઉચ્ચ આણ્વીય દળ ધરાવતા ઘનીભવન પોલિમરનું નિર્માણ થાય છે.
આ પ્રક્રિયાઓમાં,દરેક તબક્કાની નીપજ ફરીથી દ્વિ-ક્રિયાશીલ સ્પીસીઝ હોય છે અને ઘનીભવનની શ્રેણી ચાલુ રહે છે.
દરેક તબક્કો એક અલગ ક્રિયાશીલ સ્પીસીઝ ઉત્પન્ન કરે છે અને તે એકબીજાથી સ્વતંત્ર હોવાથી,આ પ્રક્રિયાને સ્ટેપ-ગ્રોથ પોલીમરાઈઝેશન પણ કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ: ઇથિલીન ગ્લાયકોલ અને ટેરેફ્થાલિક એસિડની આંતરક્રિયા દ્વારા ટેરીલીન (અથવા ડેક્રોન) નું નિર્માણ.
$nHO-CH_2-CH_2-OH + nHOOC-C_6H_4-COOH \rightarrow -[O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO]_n- + 2nH_2O$

(N/A) સ્ટેપ-ગ્રોથ પોલિમરાઈઝેશન સામાન્ય રીતે બે અલગ-અલગ દ્વિ-ક્રિયાશીલ (bi-functional) અથવા ત્રિ-ક્રિયાશીલ (tri-functional) મોનોમર એકમો વચ્ચે પુનરાવર્તિત સંઘનન (condensation) પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
આ પોલિકન્ડેન્સેશન પ્રક્રિયાઓમાં $H_2O$,$ROH$,$HCl$ જેવા નાના અણુઓ દૂર થાય છે અને ઉચ્ચ આણ્વીય દળ ધરાવતા સંઘનન પોલિમર બને છે.
આ પ્રક્રિયાઓમાં,દરેક તબક્કાની નીપજ ફરીથી દ્વિ-ક્રિયાશીલ હોય છે અને સંઘનનનો ક્રમ ચાલુ રહે છે.
દરેક તબક્કો એક અલગ ક્રિયાશીલ સ્પીસીઝ ઉત્પન્ન કરે છે અને તે એકબીજાથી સ્વતંત્ર હોવાથી,આ પ્રક્રિયાને સ્ટેપ-ગ્રોથ પોલિમરાઈઝેશન કહેવામાં આવે છે.
ઇથિલિન ગ્લાયકોલ અને ટેરેફ્થાલિક એસિડની પ્રક્રિયા દ્વારા ટેરિલીન અથવા ડેક્રોનનું નિર્માણ આ પ્રકારના પોલિમરાઈઝેશનનું ઉદાહરણ છે:
$nHO-CH_2-CH_2-OH + nHOOC-C_6H_4-COOH \rightarrow -[O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO]_n- + 2nH_2O$

(N/A) વ્યાખ્યા: પોલિમરાઇઝેશન એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં ઊંચા તાપમાને,ઊંચા દબાણે અને ઉદ્દીપકની હાજરીમાં મોટી સંખ્યામાં નાના મોનોમર અણુઓ એકબીજા સાથે જોડાઈને મોટો અણુ બનાવે છે જેને પોલિમર કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ ઉદાહરણો:
$(i)$ ઇથીન $(nCH_2=CH_2)$ નું $473-673 \ K$ તાપમાને,ઊંચા દબાણે અને ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પોલિમરાઇઝેશન થવાથી પોલીથીન $(-(CH_2-CH_2)-_n)$ બને છે.
$(ii)$ પ્રોપીન $(nCH_3-CH=CH_2)$ નું ઊંચા તાપમાને અને દબાણે પોલિમરાઇઝેશન થવાથી પોલીપ્રોપીન $(-(CH(CH_3)-CH_2)-_n)$ મળે છે.
$(c)$ ઉપયોગો: પોલિમરનો ઉપયોગ પ્લાસ્ટિકની થેલીઓ,બોટલ,રેફ્રિજરેટરની ડિશ,રમકડાં,પાઇપ,રેડિયો અને ટીવી કેબિનેટ વગેરે બનાવવા માટે થાય છે. પોલીપ્રોપીનનો ઉપયોગ દૂધના ક્રેટ,પ્લાસ્ટિકની ડોલ અને અન્ય મોલ્ડેડ વસ્તુઓ બનાવવા માટે થાય છે.
મર્યાદાઓ: જોકે આ સામગ્રીઓ હવે સામાન્ય બની ગઈ છે,પરંતુ પોલીથીન અને પોલીપ્રોપીનનો વધુ પડતો ઉપયોગ આપણા બધા માટે પર્યાવરણીય ચિંતાનો વિષય છે.

(N/A) વ્યાખ્યા: પોલીમરાઈઝેશન એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં ઊંચા તાપમાન,ઊંચા દબાણ અને ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ઘણા બધા નાના મોનોમર અણુઓ જોડાઈને એક મોટો મેક્રોમોલેક્યુલ બનાવે છે જેને પોલીમર કહેવાય છે.
$(b)$ ઉદાહરણો:
$(i)$ ઈથીનનું પોલીમરાઈઝેશન: $nCH_2=CH_2 \xrightarrow[\text{High pressure, catalyst}]{473-673 \ K, O_2} (-CH_2-CH_2-)_n$ (પોલીથીન)
$(ii)$ પ્રોપીનનું પોલીમરાઈઝેશન: $nCH_3-CH=CH_2 \xrightarrow[\text{High pressure, catalyst}]{\text{High temperature}} (-CH(CH_3)-CH_2-)_n$ (પોલીપ્રોપીન)
$(c)$ ઉપયોગો: પોલીમરનો ઉપયોગ પ્લાસ્ટિકની થેલીઓ,સ્ક્વિઝ બોટલ,રેફ્રિજરેટરની વાનગીઓ,રમકડાં,પાઈપો,રેડિયો અને ટીવી કેબિનેટ વગેરેના ઉત્પાદન માટે થાય છે. પોલીપ્રોપીનનો ઉપયોગ દૂધના ક્રેટ,પ્લાસ્ટિકની ડોલ અને અન્ય મોલ્ડેડ વસ્તુઓના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
મર્યાદાઓ: જોકે આ સામગ્રી હવે સામાન્ય બની ગઈ છે,પરંતુ પોલીથીન અને પોલીપ્રોપીનનો વધુ પડતો ઉપયોગ આપણા બધા માટે પર્યાવરણની દ્રષ્ટિએ ચિંતાનો વિષય છે.

(N/A) Nylon-$2$-nylon-$6$ એ ગ્લાયસીન $(H_{2}N-CH_{2}-COOH)$ અને એમિનો કેપ્રોઈક એસિડ $(H_{2}N-(CH_{2})_{5}-COOH)$ ના સંઘનન પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા બનતો એકાંતરિત પોલિએમાઈડ કો-પોલિમર છે.
તેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$n H_{2}N-CH_{2}-COOH + n H_{2}N-(CH_{2})_{5}-COOH \rightarrow -[NH-CH_{2}-CO-NH-(CH_{2})_{5}-CO]_{n}- + 2n H_{2}O$
તે એક જૈવ-વિઘટનીય પોલિમર છે.

(A) આપેલ પ્રક્રિયા ચેઈન ગ્રોથ પોલિમરાઈઝેશન દર્શાવે છે. આ પ્રક્રિયામાં,પોલિમર શૃંખલા $H_2O$ અથવા $CH_3OH$ જેવા નાના અણુઓના ગુમાવ્યા વગર મોનોમર એકમોના ઉમેરા દ્વારા વધે છે. પ્રક્રિયા $-(A)_m + -(A)_n \to -(A)_{m+n}$ એ બે શૃંખલાઓ અથવા એકમોનો સરળ સરવાળો સૂચવે છે,જે ચેઈન ગ્રોથ પોલિમરાઈઝેશનની લાક્ષણિકતા છે.

(N/A) રેઝિન મધ્યવર્તી $Melamine$ ની $Formaldehyde$ $(HCHO)$ સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં $Melamine$ ના એમિનો ગ્રુપનું $Formaldehyde$ ના કાર્બોનિલ ગ્રુપ સાથે ન્યુક્લિયોફિલિક યોગશીલ પ્રક્રિયા થાય છે.
પરિણામી રેઝિન મધ્યવર્તી આગળ પોલિમરાઈઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા $Melamine-Formaldehyde$ પોલિમર (જેને $Melamine$ રેઝિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Melamine + HCHO$ $\rightarrow \text{Resin intermediate}$ $\xrightarrow{\text{Polymerization}} \text{Melamine polymer}$

(N/A) બેન્ઝોઈલ પેરોક્સાઈડ આલ્કીન્સના યોગશીલ પોલીમરાઈઝેશનમાં મુક્ત મુલક (free radical) પ્રારંભક તરીકે કાર્ય કરે છે. તે હોમોલિટીક વિભાજન પામીને મુક્ત મુલકો ઉત્પન્ન કરે છે,જે પોલીમરાઈઝેશન પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે. આ પ્રક્રિયા ત્રણ તબક્કામાં થાય છે:
$(i)$ શૃંખલા પ્રારંભન તબક્કો:
$C_6H_5-CO-O-O-CO-C_6H_5$ $\rightarrow 2C_6H_5-CO-O$ $\rightarrow 2C_6H_5^{\bullet} \text{ (ફિનાઈલ મુક્ત મુલક)}$
$(ii)$ શૃંખલા સંચરણ તબક્કો:
$C_6H_5^{\bullet} + CH_2=CH_2$ $\rightarrow C_6H_5-CH_2-CH_2^{\bullet}$ $\rightarrow C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-CH_2^{\bullet}$
$(iii)$ શૃંખલા સમાપન તબક્કો:
$2C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2^{\bullet}$ $\rightarrow C_6H_5-(CH_2-CH_2)_n-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-(CH_2-CH_2)_n-C_6H_5 \text{ (પોલિથીન)}$

(N/A) મુક્ત મુલક પોલીમરાઈઝેશન દરમિયાન,મોનોમર ખૂબ જ શુદ્ધ હોવા જોઈએ કારણ કે અશુદ્ધિઓનું અલ્પ પ્રમાણ પણ શૃંખલા અવરોધક (chain inhibitor) તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. આ અવરોધકો મુક્ત મુલકો સાથે પ્રક્રિયા કરીને શૃંખલાની વૃદ્ધિને અકાળે અટકાવે છે,જેના પરિણામે ટૂંકી શૃંખલા લંબાઈ અને ઓછા આણ્વીય દળ ધરાવતા પોલીમર બને છે.

(A) . નાયલોન $-6, 6$ એ હેક્ઝામિથિલીન ડાયએમાઇન અને એડિપિક એસિડના કન્ડેન્સેશન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે. તેથી,$A-iv$.
$B$. $PVC$ (પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ) એ વિનાઇલ ક્લોરાઇડ મોનોમરના મુક્ત મુલક પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે. તેથી,$B-i$.
$C$. $HDP$ (હાઇ-ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન) ઝિગલર-નાટા કેટાલિસ્ટ (કોઓર્ડિનેશન પોલિમરાઇઝેશન) નો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. તેથી,$C-ii$.
તેથી,સાચી જોડ $A-iv, B-i, C-ii$ છે.

(N/A) $(1)$ $2-$બ્રોમોપ્રોપેનનું $1-$બ્રોમોપ્રોપેનમાં રૂપાંતરણ:
$CH_3CHBrCH_3$ $\xrightarrow{KOH(\text{alc.})} CH_3CH=CH_2$ $\xrightarrow{HBr, \text{peroxide}} CH_3CH_2CH_2Br$
$(2)$ કેલ્શિયમ કાર્બાઇડનું પોલીથીનમાં રૂપાંતરણ:
$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow HC \equiv CH + Ca(OH)_2$
$HC \equiv CH + H_2 \xrightarrow{Pd} CH_2=CH_2$
$n(CH_2=CH_2) \xrightarrow{\text{polymerisation}} (-CH_2-CH_2-)_n$

(A) સંઘનન પોલીમર બે અલગ-અલગ દ્વિ-ક્રિયાશીલ અથવા ત્રિ-ક્રિયાશીલ મોનોમર એકમો વચ્ચે વારંવાર થતી સંઘનન પ્રક્રિયા દ્વારા રચાય છે,જેમાં સામાન્ય રીતે $H_2O$,$HCl$ જેવા નાના અણુઓ દૂર થાય છે.
Bakelite,Nylon $6$ અને Nylon $6,6$ એ બધા સંઘનન પોલીમરના ઉદાહરણો છે.
Buna-$N$ એ $1,3$-બ્યુટાડાઈન અને એક્રિલોનાઈટ્રાઈલના કો-પોલીમરાઈઝેશન દ્વારા પેરોક્સાઈડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં બને છે. તે એક એડિશન (યોગશીલ) પોલીમર છે,સંઘનન પોલીમર નથી.

(B) આપેલ પ્રક્રિયા શ્રેણી $Nylon-6$ ના સંશ્લેષણને દર્શાવે છે.
સાયક્લોહેક્ઝેનોન ઓક્સાઈમ $H_2SO_4$ ની હાજરીમાં બેકમેન પુનઃરચના (Beckmann rearrangement) અનુભવીને $Caprolactam$ $(X)$ બનાવે છે.
ત્યારબાદ $Caprolactam$ ને $540 \ K$ તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે,જે રિંગ-ઓપનિંગ પોલિમરાઈઝેશન દ્વારા $Nylon-6$ બનાવે છે.
આમ,$X$ એ $Caprolactam$ છે.

(A) આપેલ પોલીમર પોલીઆઈસોબ્યુટીલીન છે,જે $2$-મિથાઈલપ્રોપીન (આઈસોબ્યુટીલીન) ના પોલીમરાઈઝેશન દ્વારા બને છે.
મોનોમરનું બંધારણ $CH_3-C(CH_3)=CH_2$ છે.

(A) નોવોલેક એ ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઈડનો રેખીય પોલીમર છે. તેને ફોર્માલ્ડિહાઈડ સાથે ગરમ કરવાથી,તે ક્રોસ-લિંકિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા એક અગલ્ય ઘન પદાર્થ બનાવે છે જેને બેકેલાઈટ કહેવામાં આવે છે.

(C) નોવોલેક એ ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડના સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બનતું રેખીય પોલિમર છે.
પ્રારંભિક તબક્કામાં,ફિનોલ અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી $o-$ અને $p-$હાઇડ્રોક્સીમિથાઇલફિનોલ વ્યુત્પન્નનું મિશ્રણ મળે છે.
આ વ્યુત્પન્ન મોનોમર તરીકે કાર્ય કરે છે જે આગળ સંઘનન પામીને નોવોલેક તરીકે ઓળખાતું રેખીય પોલિમર બનાવે છે.
તેથી,$o-$હાઇડ્રોક્સીમિથાઇલફિનોલ એ નોવોલેકના નિર્માણમાં સામેલ મોનોમર એકમ છે.

(A) ટેફલોન એ એડિશન પોલીમર છે જે ટેટ્રાફ્લોરોઈથીન $(CF_2=CF_2)$ ના એડિશન પોલીમરાઈઝેશન દ્વારા બને છે.
પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$n \ CF_2=CF_2 \xrightarrow{\text{Polymerisation}} [-CF_2-CF_2-]_n$
નાયલોન-$6,6$,નોવોલેક અને ડેક્રોન એ કન્ડેન્સેશન (ઘનીભવન) પોલીમર છે.

(A) મેલામાઇન પોલિમર,જેને મેલામાઇન-ફોર્માલ્ડિહાઇડ રેઝિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે મેલામાઇન અને ફોર્માલ્ડિહાઇડ $(HCHO)$ ના સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા બને છે.
આ પ્રક્રિયામાં પાણીના અણુઓના દૂર થવાથી રેઝિન જેવો પદાર્થ બને છે.