Colloids, Emulsion, Gel and Their properties with application Questions in Gujarati

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
કોલોઇડલ સિલિકા એ રક્ષણાત્મક કોલોઇડ નથી.
રક્ષણાત્મક કોલોઇડ્સ એ લાયોફિલિક કોલોઇડ્સ છે જે લાયોફોબિક કોલોઇડ્સના સ્કંદનને અટકાવે છે.
કોલોઇડલ સિલિકાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પાવડરના પ્રવાહમાં મદદ કરવા માટે ફ્રી-ફ્લો એજન્ટ તરીકે થાય છે.

(A) હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા કલિલ દ્રાવણના સ્કંદન માટે આયનની સ્કંદન શક્તિ તેની સંયોજકતા (વીજભાર) ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
ધન વીજભારિત કલિલ દ્રાવણ માટે,ઋણ આયનોની સ્કંદન શક્તિનો ક્રમ: $[Fe(CN)_6]^{4-} > [Fe(CN)_6]^{3-} > CO_3^{2-} > Br^-$ છે.
અવક્ષેપન (ફ્લોક્યુલેશન) મૂલ્ય એ સ્કંદન શક્તિના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
તેથી,સૌથી ઓછો વીજભાર ધરાવતા આયનનું અવક્ષેપન મૂલ્ય મહત્તમ હશે.
વીજભારની સરખામણી કરતા: $Br^-$ $(-1)$,$CO_3^{2-}$ $(-2)$,$[Fe(CN)_6]^{3-}$ $(-3)$,$[Fe(CN)_6]^{4-}$ $(-4)$.
$Br^-$ સૌથી ઓછો વીજભાર ધરાવતું હોવાથી,તેનું અવક્ષેપન મૂલ્ય મહત્તમ છે.

(B) માઈસેલનું નિર્માણ એક ચોક્કસ તાપમાન જેને ક્રાફ્ટ તાપમાન કહેવાય છે અને એક ચોક્કસ સાંદ્રતા જેને ક્રિટિકલ માઈસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ કહેવાય છે,તેનાથી ઉપર થાય છે.
$CMC$ ની નીચે,કોઈ માઈસેલનું નિર્માણ થતું નથી અને પદાર્થ કલિલ તરીકે વર્તતો નથી.
ટિન્ડલ અસર એ પ્રકાશના પ્રકીર્ણનનો ગુણધર્મ છે જે ફક્ત કલિલ દ્વારા જ દર્શાવવામાં આવે છે.
સોડિયમ ક્લોરાઈડ અને ખાંડનું જલીય દ્રાવણ સાચા દ્રાવણ તરીકે વર્તે છે,તેથી તેઓ ક્યારેય ટિન્ડલ અસર દર્શાવશે નહીં.
જો કે,$CMC$ થી ઉપર સાબુનું દ્રાવણ માઈસેલ બનાવે છે જે કલિલ કણો છે અને તેથી તે ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે.
તેથી,ક્રિટિકલ માઈસેલ કોન્સન્ટ્રેશનથી ઉપર સાબુનું જલીય દ્રાવણ ટિન્ડલ અસર દર્શાવે છે.

(D) દ્રાવણમાંથી આયનીય સ્પીસીઝનું અવશોષણ એ સોલ કણો પરના વિદ્યુતભાર માટે જવાબદાર નથી.
સોલ કણો પરનો વીજભાર મુખ્યત્વે નીચેના કારણોસર હોય છે:
$1$. ધાતુઓના ઇલેક્ટ્રો-ડિસ્પર્શન દરમિયાન સોલ કણો દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનું ગ્રહણ.
$2$. દ્રાવણમાંથી આયનીય સ્પીસીઝનું પસંદગીયુક્ત અધિશોષણ.
$3$. હેલ્મહોલ્ટ્ઝ વિદ્યુત દ્વિ-સ્તરની રચના.

(A) હાઇડ્રોફિલિક સોલ એ લાયોફિલિક કલિલ છે જ્યાં વિક્ષિપ્ત કલાને વિક્ષેપન માધ્યમ $(H_2O)$ સાથે મજબૂત આકર્ષણ હોય છે.
જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક પદાર્થને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે પાણીના અણુઓ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે,જે સપાટી પરના પાણીના અણુઓ વચ્ચેના આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળોને ઘટાડે છે.
પૃષ્ઠતાણ એ આ આકર્ષણ બળોનું પરિણામ હોવાથી,હાઇડ્રોફિલિક દ્રાવ્ય ઉમેરવાથી દ્રાવકનું પૃષ્ઠતાણ ઘટે છે.
તેથી,હાઇડ્રોફિલિક સોલનું પૃષ્ઠતાણ શુદ્ધ $H_2O$ કરતા ઓછું હોય છે.

(A) સાચા દ્રાવણના કણોનું કદ $1 \ nm$ કરતા ઓછું હોય છે,જે નરી આંખે જોઈ શકાતા નથી.
કલિલ દ્રાવણના કણોનું કદ $1 \ nm$ થી $1000 \ nm$ ની વચ્ચે હોય છે,જે સાચા દ્રાવણના કણો કરતા મોટા હોય છે પરંતુ નરી આંખે જોઈ શકાતા નથી.
નિલંબનના કણોનું કદ $1000 \ nm$ કરતા વધારે હોય છે,જે નરી આંખે જોઈ શકાય છે.
તેથી,કણોના કદનો ક્રમ: $\text{નિલંબન} > \text{કલિલ દ્રાવણ} > \text{સાચું દ્રાવણ}$ છે.

(B) જિલેટીન જેવા દ્રવ્યરાગી (lyophilic) કલિલ રક્ષણાત્મક કલિલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેઓ દ્રવ્યવિરાગી (lyophobic) સોલની આસપાસ રક્ષણાત્મક સ્તર બનાવીને તેમનું સ્કંદન (coagulation) અટકાવે છે.
જિલેટીનનો ગોલ્ડ નંબર ખૂબ જ ઓછો હોય છે,જે દર્શાવે છે કે તે અત્યંત અસરકારક રક્ષણાત્મક કલિલ છે.

(B) $As_2S_3$ સોલ એ ઋણભારિત સોલ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન ક્ષમતા સ્કંદન કરતા આયનની સંયોજકતા (સોલના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતો આયન) પર આધાર રાખે છે.
ઋણભારિત સોલ માટે,સ્કંદન ક્ષમતા ધન આયનના વીજભાર પર આધાર રાખે છે.
અહીં રહેલા ધન આયનો:
$(I) K_2SO_4 \rightarrow K^+ \text{ (વીજભાર } +1)$
$(II) CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} \text{ (વીજભાર } +2)$
$(III) Na_3PO_4 \rightarrow Na^+ \text{ (વીજભાર } +1)$
$(IV) AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} \text{ (વીજભાર } +3)$
વીજભારની સરખામણી કરતા: $K^+ = Na^+ < Ca^{2+} < Al^{3+}$.
તેથી,સ્કંદન ક્ષમતાનો વધતો ક્રમ $I = III < II < IV$ છે.

(C) પ્રથમ કિસ્સામાં,$AgI$ ના કણો વધારાના $KI$ માંથી $I^-$ આયનોનું અધિશોષણ કરે છે,જે ઋણ વીજભારિત સોલ બનાવે છે: $(AgI)I^-$.
બીજા કિસ્સામાં,$AgI$ ના કણો વધારાના $AgNO_3$ માંથી $Ag^+$ આયનોનું અધિશોષણ કરે છે,જે ધન વીજભારિત સોલ બનાવે છે: $(AgI)Ag^+$.
જ્યારે આ વિરુદ્ધ વીજભારિત સોલને મિશ્ર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ એકબીજાના વીજભારને તટસ્થ કરે છે,જેના પરિણામે પરસ્પર સ્કંદન થાય છે.

(A) ગોલ્ડ નંબર એટલે $10 \ mL$ ગોલ્ડ સોલના સ્કંદનને અટકાવવા માટે જરૂરી રક્ષણાત્મક કલીલનું મિલિગ્રામમાં લઘુત્તમ વજન,જ્યારે તેમાં $1 \ mL$ $10\% \ NaCl$ નું દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે.
આપેલ સ્ટાર્ચનું દળ = $0.025 \ g = 25 \ mg$.
અહીં $10 \ mL$ ગોલ્ડ સોલના સ્કંદનને અટકાવવા માટે $25 \ mg$ સ્ટાર્ચની જરૂર પડે છે,તેથી સ્ટાર્ચનો ગોલ્ડ નંબર $25$ છે.

(D) $Hardy-Schulze$ ના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ સ્કંદન માટે વપરાતા આયન પરના વીજભારના મૂલ્યમાં વધારા સાથે વધે છે.
ધન વીજભારિત સોલ માટે,સ્કંદન શક્તિ ઋણાયન (anion) ના વીજભાર પર આધાર રાખે છે.
સ્કંદન શક્તિનો ક્રમ: $[Fe(CN)_6]^{4-} > PO_4^{3-} > SO_4^{2-} > Cl^{-}$ છે.
ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય એ સ્કંદન શક્તિના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,સૌથી વધુ વીજભાર ધરાવતા આયનનું ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય ન્યૂનતમ હશે.
તેથી,$[Fe(CN)_6]^{4-}$ નું ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય ન્યૂનતમ છે.

(C) લાયોફિલિક સોલનો ગોલ્ડ નંબર એ એવી મિલિગ્રામમાં ન્યૂનતમ માત્રા છે જે $10 \, mL$ ગોલ્ડ સોલના સ્કંદનને રોકવા માટે જરૂરી છે,જ્યારે તેમાં $1 \, mL$ $10 \, \%$ $NaCl$ નું દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે.
ગોલ્ડ નંબર એ રક્ષણાત્મક કલિલની જરૂરી માત્રા દર્શાવે છે,તેથી ઓછો ગોલ્ડ નંબર એટલે કે પદાર્થની ઓછી માત્રા રક્ષણ માટે પૂરતી છે.
તેથી,ગોલ્ડ નંબર જેટલો ઓછો,તેટલી લાયોફિલિક કલિલની રક્ષણાત્મક શક્તિ વધારે હોય છે.

(C) લાયોફિલિક સોલ એ દ્રાવક-પ્રેમી કલિલ છે.
તેઓ ખૂબ જ સ્થિર હોય છે અને તેમને સ્થિરતા માટે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સની જરૂર હોતી નથી.
તેઓ પ્રતિવર્તીતા દર્શાવે છે,એટલે કે બાષ્પીભવન પછી વિક્ષેપન માધ્યમ ઉમેરીને તેમને ફરીથી બનાવી શકાય છે.
તેમનું પૃષ્ઠતાણ સામાન્ય રીતે વિક્ષેપન માધ્યમ કરતા ઓછું હોય છે.
જો કે,તેમની સ્નિગ્ધતા વિક્ષેપન માધ્યમ કરતા ઘણી વધારે હોય છે,તેથી વિકલ્પ $C$ એ ખોટું વિધાન છે.

(A) $1$. રુધિર એ ઋણ વીજભારિત સોલ છે,ધન વીજભારિત નથી. તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે.
$2$. સાબુના દ્રાવણમાં કલિલ કણો તરીકે આયનીય મિસેલ્સ (સ્ટીઅરેટ આયનોના સમૂહ) હોય છે. વિધાન $B$ સાચું છે.
$3$. રુધિરનું શુદ્ધિકરણ ડાયાલિસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે,જે નકામા પદાર્થોને દૂર કરે છે. વિધાન $C$ સાચું છે.
$4$. રાસાયણિક અધિશોષણમાં રાસાયણિક બંધોનું નિર્માણ થાય છે,જેના માટે સક્રિયકરણ ઉર્જાની જરૂર હોય છે. તેથી,તે તાપમાન સાથે પહેલા વધે છે અને પ્રક્રિયાની ઉષ્માક્ષેપક પ્રકૃતિને કારણે પછી ઘટે છે. વિધાન $D$ સાચું છે.
પ્રશ્નમાં જે વિધાન સાચું નથી તે પૂછવામાં આવ્યું હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) સોલ એ એક પ્રકારની કલીલ પ્રણાલી છે જેમાં ઘન પદાર્થ પ્રવાહી માધ્યમમાં વિક્ષેપિત થયેલ હોય છે.
તેથી,સોલનું સાચું નિરૂપણ $solid \text{ in } liquid$ (પ્રવાહીમાં ઘન) છે.

(D)
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ, વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન ક્ષમતા કલિલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે।
ધન સોલ માટે, અસરકારક સ્કંદન આયનો ઋણાયનો (anions) છે।
સ્કંદન ક્ષમતા $\propto$ અસરકારક આયનની સંયોજકતા।
આપેલા ઋણાયનોની સંયોજકતાની સરખામણી કરતા:
$NO_3^- \; (\text{સંયોજકતા} = 1)$
$SO_4^{2-} \; (\text{સંયોજકતા} = 2)$
$PO_4^{3-} \; (\text{સંયોજકતા} = 3)$
$[Fe(CN)_6]^{4-} \; (\text{સંયોજકતા} = 4)$
તેથી, $[Fe(CN)_6]^{4-}$ ની સંયોજકતા સૌથી વધુ હોવાથી તેની સ્કંદન ક્ષમતા મહત્તમ છે।

(D) હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ સક્રિય આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે (જે આયન કલિલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવે છે).
સલ્ફર સોલ ઋણભારિત હોવાથી,ધન આયન સ્કંદન માટે જવાબદાર છે.
આપેલા સંયોજનોમાં ધન આયનોની સંયોજકતા નીચે મુજબ છે:
$K^+$ $(+1)$,
$Ca^{2+}$ $(+2)$,
$Na^+$ $(+1)$,
$Fe^{3+}$ $(+3)$.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,ફ્લોક્યુલેટિંગ આયનની સંયોજકતા જેટલી વધારે,તેટલી તેની અવક્ષેપન કરવાની શક્તિ વધારે.
તેથી,$Fe^{3+}$ આયન ઋણભારિત સલ્ફર સોલના અવક્ષેપન માટે સૌથી વધુ અસરકારક છે.

(A) તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરીને કલીલમય દ્રાવણમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને $Peptization$ (પેપ્ટીકરણ) કહેવામાં આવે છે.
આ કિસ્સામાં,વિદ્યુતવિભાજ્ય ($HCl$ અથવા $FeCl_3$) પેપ્ટાઈઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે અવક્ષેપના કણોની સપાટી પર અધિશોષિત થાય છે,જેના કારણે સ્થિત-વિદ્યુતીય અપાકર્ષણને લીધે તે કલીલ કદના કણોમાં વિભાજિત થાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $Peptization$ છે.

(B) ગંદા પાણીમાં કલીલમય માટીના કણો હોય છે જે ઋણ વીજભારિત હોય છે. $Alum$ (ફટકડી) $(K_2SO_4 \cdot Al_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O)$ એ $Al^{3+}$ આયનો પૂરા પાડે છે. આ $Al^{3+}$ આયનો માટીના કણો પરના ઋણ વીજભારને તટસ્થ કરે છે,જેના કારણે તેઓ સ્કંદિત થાય છે અને ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે તળિયે બેસી જાય છે.

(A) સ્ટાર્ચ એ ઋણભારિત કલીલ દ્રાવણ છે.
ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસની પ્રક્રિયામાં,ઋણભારિત કણો ધનભારિત ઇલેક્ટ્રોડ એટલે કે એનોડ તરફ ગતિ કરે છે.
તેથી,સ્ટાર્ચના કલીલ કણો એનોડ તરફ ગતિ કરે છે.

(A) સપાટી સક્રિયકારકો (surfactants) ને જલીય દ્રાવણમાં તેમના ધ્રુવીય શીર્ષ સમૂહના વીજભારના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
$A$. સોડિયમ ડોડેસિલ બેન્ઝીન સલ્ફોનેટ $(C_{12}H_{25}-C_6H_4-SO_3^-Na^+)$ વિયોજન પામીને મોટો ઋણાયન ભાગ $(C_{12}H_{25}-C_6H_4-SO_3^-)$ આપે છે,તેથી તે એનાયોનિક સપાટી સક્રિયકારક છે.
$B$. સેટિલ ટ્રાયમિથાઈલ એમોનિયમ ક્લોરાઈડ $([C_{16}H_{33}N(CH_3)_3]^+Cl^-)$ વિયોજન પામીને મોટો ધનાયન ભાગ આપે છે,તેથી તે કેશનિક સપાટી સક્રિયકારક છે.
$C$. સેટિલ પિરિડિનિયમ ક્લોરાઈડ $([C_{16}H_{33}NC_5H_5]^+Cl^-)$ પણ વિયોજન પામીને મોટો ધનાયન ભાગ આપે છે,તેથી તે કેશનિક સપાટી સક્રિયકારક છે.
તેથી,સોડિયમ ડોડેસિલ બેન્ઝીન સલ્ફોનેટ એ સાચો એનાયોનિક સપાટી સક્રિયકારક છે.

(B) ગોલ્ડ નંબર એટલે $10 \ mL$ ગોલ્ડ સોલને $1 \ mL$ $10 \% \ NaCl$ ના દ્રાવણ દ્વારા સ્કંદિત થતું અટકાવવા માટે જરૂરી રક્ષણાત્મક કલિલની ન્યૂનતમ માત્રા ($mg$ માં).
આપેલ છે: આલ્બ્યુમિનનો ગોલ્ડ નંબર = $0.09 \ mg$.
આનો અર્થ એ છે કે $0.09 \ mg$ આલ્બ્યુમિન $10 \ mL$ ગોલ્ડ સોલને $1 \ mL$ $10 \% \ NaCl$ થી સુરક્ષિત કરે છે.
આપણે $40 \ mL$ ગોલ્ડ સોલને $4 \ mL$ $10 \% \ NaCl$ થી સુરક્ષિત કરવું છે.
ગોલ્ડ સોલનું પ્રમાણ પ્રમાણિત કદ કરતા $4$ ગણું હોવાથી $(40 \ mL / 10 \ mL = 4)$,જરૂરી આલ્બ્યુમિનની માત્રા $4 \times 0.09 \ mg = 0.36 \ mg$ થશે.

(C) પાણીના શુદ્ધિકરણ માટે પોટાશ એલમ,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $K_2SO_4 \cdot Al_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O$ છે,તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.
તે સ્કંદનકર્તા (coagulant) તરીકે કાર્ય કરે છે,જે પાણીમાં રહેલી અશુદ્ધિઓને નીચે બેસાડવામાં મદદ કરે છે.

(C) $1$. જે પ્રવાહી પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરે છે તે $Tyndall$ અસર દર્શાવે છે,જે કલિલનો લાક્ષણિક ગુણધર્મ છે.
$2$. કલિલના કણો એટલા નાના હોય છે કે તે સામાન્ય ફિલ્ટર પેપરમાંથી અવક્ષેપ છોડ્યા વગર પસાર થઈ શકે છે.
$3$. નિલંબન ફિલ્ટર પેપર પર અવક્ષેપ છોડે છે અને સાચું દ્રાવણ પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરતું નથી.
$4$. તેથી,આ પ્રવાહી $Colloidal$ $sol$ (કલિલ સોલ) છે.

(A) કલિલ દ્રાવણો સ્વભાવે વિષમાંગ હોય છે,સમાંગ નહીં. તેથી,'કલિલ સોલ સમાંગ હોય છે' તે વિધાન ખોટું છે. કલિલ વીજભાર ધરાવે છે (ધન કે ઋણ),તેઓ ટિંડલ અસર દર્શાવે છે,અને તેમના કણોના કદનો વિસ્તાર ખરેખર $10 \ \mathring{A}$ થી $1000 \ \mathring{A}$ ($1 \ \text{nm}$ થી $1000 \ \text{nm}$) ની વચ્ચે હોય છે.

(A) સાચા દ્રાવણમાં કણોનું કદ $1 \, nm$ $(1 \, m\mu)$ કરતા ઓછું હોય છે.
કલિલમય દ્રાવણમાં કણોનું કદ $1 \, nm$ થી $1000 \, nm$ ($1 \, m\mu$ થી $1000 \, m\mu$) ની વચ્ચે હોય છે.
નિલંબનમાં કણોનું કદ $1000 \, nm$ ($1000 \, m\mu$ અથવા $1 \, \mu m$) કરતા વધારે હોય છે.
આથી,નિલંબન એ એવી શ્રેણી છે જેમાં કણોનું કદ $300 \, m\mu$ કરતા વધારે હોય છે.

(C) કલિલ પ્રણાલીઓનું વર્ગીકરણ વિક્ષિપ્ત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમની ભૌતિક અવસ્થાના આધારે કરવામાં આવે છે.
$1$. પાયસ: પ્રવાહીમાં પ્રવાહી (દા.ત.,દૂધ). દહીં એ જેલ છે.
$2$. ફીણ: પ્રવાહીમાં વાયુ (દા.ત.,વ્હીપ્ડ ક્રીમ). ધુમ્મસ એ એરોસોલ છે (વાયુમાં પ્રવાહી).
$3$. એરોસોલ: વાયુમાં ઘન અથવા પ્રવાહી. ધુમાડો એ વાયુમાં ઘન છે,જે એક પ્રકારનો એરોસોલ છે.
$4$. ઘન સોલ: ઘનમાં ઘન (દા.ત.,રંગીન કાચ). કેક એ ફીણ છે (ઘનમાં વાયુ).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) કલિલમય પ્રણાલીમાં,વિક્ષેપિત કલાના કણોનું કદ સામાન્ય રીતે $1 \ nm$ થી $1000 \ nm$ ની વચ્ચે હોય છે.
આ મૂલ્યોને મીટરમાં ફેરવતા,આપણને $1 \times 10^{-9} \ m$ થી $1000 \times 10^{-9} \ m$ મળે છે,જેનું સાદું રૂપ $10^{-9} \ m$ થી $10^{-6} \ m$ થાય છે.
તેથી,સાચી શ્રેણી $10^{-9} \ m$ થી $10^{-6} \ m$ છે.

(C) $CMC$ એટલે $Critical \text{ } Micelle \text{ } Concentration$ (ક્રિટિકલ મિસેલ સાંદ્રતા).
આ ચોક્કસ સાંદ્રતાએ,પૃષ્ઠ સક્રિય અણુઓ (surfactants) જોડાઈને સમુચ્ચય બનાવે છે જેને મિસેલ્સ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,$CMC$ પર,પૃષ્ઠ સક્રિય અણુઓ સમુચ્ચય બનાવે છે.

(C) કલિલમય પ્રણાલીમાં,જ્યારે વિક્ષેપન માધ્યમ વાયુ હોય,ત્યારે તેને $Aerosol$ (એરોસોલ) કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે ધુમ્મસ અને વાદળો,જેમાં હવામાં (વાયુમાં) પ્રવાહીના ટીપાં વિક્ષેપિત થયેલા હોય છે.

(D) ગુરુ આણ્વિય કલિલ એવા પદાર્થો છે જેનું આણ્વિય દળ ઘણું વધારે હોય છે અને યોગ્ય દ્રાવકમાં ઓગળતા તે કલિલમય દ્રાવણ બનાવે છે. તેના ઉદાહરણોમાં $Nylon$,$Plastic$ અને $Rubber$ જેવા પોલીમરનો સમાવેશ થાય છે.
બીજી તરફ,સાબુ એ સહગુણિત કલિલ (મિસેલ) નું ઉદાહરણ છે,કારણ કે જ્યારે તેની સાંદ્રતા ક્રિટિકલ મિસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ કરતા વધી જાય છે ત્યારે તે અણુઓના સમૂહ બનાવે છે.

(C) હાઇડ્રોફિલિક સોલ (દ્રવ્યસ્નેહી સોલ) દ્રાવક-પ્રેમી હોય છે અને ખૂબ જ સ્થાયી હોય છે.
$1$. તેમની સ્નિગ્ધતા પાણી કરતા વધારે હોય છે અને પૃષ્ઠતાણ પાણી કરતા ઓછું હોય છે.
$2$. તે પ્રતિવર્તી પ્રકૃતિના હોય છે,એટલે કે સ્કંદન પછી તેમને ફરીથી મિશ્ર કરીને મેળવી શકાય છે.
$3$. તેમને ઊંચી સાંદ્રતામાં બનાવી શકાય છે.
$4$. કણ પરનો વીજભાર નિશ્ચિત હોતો નથી; તે માધ્યમના $pH$ પર આધાર રાખે છે.
તેથી,'સ્નિગ્ધતા અને પૃષ્ઠતાણ પાણીને લગભગ સમાન હોય છે' તે વિધાન ખોટું છે.

(A) ધુમ્મસ એ એક કલીલ પ્રણાલી છે જેમાં પ્રવાહીના ટીપાં વાયુ (હવા) માં વિક્ષેપિત થયેલા હોય છે.
તેથી,તેને પ્રવાહી એરોસોલ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે,જે વાયુમાં વિક્ષેપિત પ્રવાહી તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે.

(C) હાઇડ્રોફિલિક સોલ એવા છે જેમાં વિક્ષેપિત કલાને વિક્ષેપન માધ્યમ (સામાન્ય રીતે પાણી) માટે પ્રબળ આકર્ષણ હોય છે.
સ્ટાર્ચ,પ્રોટીન અને ગુંદર એ હાઇડ્રોફિલિક સોલ બનાવતા પદાર્થોના ઉદાહરણો છે.
બેરીયમ સલ્ફેટ,આર્સેનિયસ સલ્ફાઇડ અને સિલ્વર આયોડાઇડ એ હાઇડ્રોફોબિક સોલના ઉદાહરણો છે,જેમાં વિક્ષેપિત કલાને વિક્ષેપન માધ્યમ માટે ખૂબ ઓછું અથવા બિલકુલ આકર્ષણ હોતું નથી.

(D) હાઇડ્રોફિલિક સોલની સ્થાયિતા મુખ્યત્વે બે પરિબળોને કારણે હોય છે: $1.$ કણો પરનો વીજભાર અને $2.$ કણોની આસપાસ આવેલું વિક્ષેપન માધ્યમનું સ્તર (સોલ્વેશન).
આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વિક્ષેપન માધ્યમનું સ્તર (સોલ્વેશન) એ મુખ્ય પરિબળ છે જે કણોને એકત્રિત થતા અટકાવે છે,આમ તે સ્થાયિતા પ્રદાન કરે છે.

(A) બૃહદઆણ્વીય કલિલ એવા પદાર્થો છે જેનું આણ્વીય દળ ઘણું વધારે હોય છે અને યોગ્ય દ્રાવકમાં ઓગળતા તે કલિલમય દ્રાવણ બનાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે પ્રોટીન,સ્ટાર્ચ,સેલ્યુલોઝ અને રબર જેવા કૃત્રિમ પોલિમર.
સાબુ + પાણી એ સમુચ્ચયિત કલિલ (મિસેલ) બનાવે છે.
દૂધ એ પાયસ (emulsion) છે.
તેથી,પ્રોટીન અને રબર બંને બૃહદઆણ્વીય કલિલના ઉદાહરણો છે,પરંતુ પાઠ્યપુસ્તકોમાં પ્રોટીનનું ઉદાહરણ મુખ્યત્વે આપવામાં આવે છે.

(C) ક્રાંતિક મિસેલ સાંદ્રતા $(CMC)$ એ એવી સાંદ્રતા છે કે જેનાથી વધુ સાંદ્રતાએ કલિલ દ્રાવણમાં મિસેલ બને છે.
જો સાબુના દ્રાવણની સાંદ્રતા $CMC$ કરતા ઓછી હોય,તો સાબુના અણુઓ સ્વતંત્ર આયનો અથવા અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે સાચું દ્રાવણ બનાવે છે.
અહીં આપેલી સાંદ્રતા $(10^{-4} \ mol \ L^{-1})$ એ $CMC$ $(10^{-3} \ mol \ L^{-1})$ કરતા ઓછી હોવાથી,સાબુ સાચા દ્રાવણ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવશે.

(A) લાયોફિલિક સોલ દ્રાવક-આકર્ષક કલિલ છે. જ્યારે લાયોફિલિક પદાર્થને $H_2O$ જેવા દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે બનતા સોલનું પૃષ્ઠતાણ સામાન્ય રીતે શુદ્ધ દ્રાવક $(H_2O)$ કરતા ઓછું હોય છે. આનું કારણ એ છે કે વિક્ષિપ્ત કલાના કણો સપાટી પર એકઠા થાય છે,જે પૃષ્ઠ ઊર્જામાં ઘટાડો કરે છે.

(A) ક્રાંતિક મિસેલ સાંદ્રતા $(CMC)$ એ સપાટી સક્રિયકારક (surfactant) ની તે ચોક્કસ સાંદ્રતા છે કે જેનાથી ઉપર દ્રાવણમાં મિસેલનું નિર્માણ સ્વયંભૂ રીતે થાય છે.
આ સાંદ્રતાની નીચે,સક્રિયકારક મુખ્યત્વે વ્યક્તિગત અણુઓ અથવા આયનો તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
એકવાર $CMC$ પ્રાપ્ત થઈ જાય,પછી અણુઓ એકત્રિત થઈને મિસેલ બનાવે છે.

(B) મિસેલ એ $Critical \text{ } Micelle \text{ } Concentration \text{ } (CMC)$ તરીકે ઓળખાતી ચોક્કસ સાંદ્રતાથી ઉપર દ્રાવણમાં સપાટી-સક્રિય એજન્ટો (સર્ફેક્ટન્ટ્સ) દ્વારા રચાયેલા ક્લસ્ટરો અથવા એકત્રિત કણો છે.
તેમને $Associated \text{ } Colloids$ (સંગુણિત કલિલ) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ ઓછી સાંદ્રતા પર સામાન્ય પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે વર્તે છે,પરંતુ ઊંચી સાંદ્રતા પર એકત્રિત કણોના નિર્માણને કારણે કલિલ ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

(B) લાયોફિલિક કલિલ એ દ્રાવક-પ્રેમી કલિલ છે.
$1$. તેઓ વિક્ષેપન માધ્યમ સાથે ઉચ્ચ આકર્ષણ ધરાવે છે,જેના કારણે કણોનું અતિશય જલીયકરણ થાય છે.
$2$. તેમની સ્નિગ્ધતા વિક્ષેપન માધ્યમ કરતા ઘણી વધારે હોય છે.
$3$. તેઓ સામાન્ય રીતે સ્થાયી હોય છે.
$4$. તેમના કણો અલ્ટ્રામાઇક્રોસ્કોપ દ્વારા પારખી શકાતા નથી.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી લાક્ષણિક ગુણધર્મ એ છે કે તેઓ અતિશય જલીયકરણ પામે છે.

(C) કલિલનું વર્ગીકરણ નીચેના આધારે કરવામાં આવે છે:
$1$. વિક્ષેપિત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમની ભૌતિક અવસ્થા.
$2$. વિક્ષેપિત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમ વચ્ચેની આંતરક્રિયાનો સ્વભાવ (દ્રવરાગી અને દ્રવવિરાગી).
$3$. વિક્ષેપિત કલાના કણોના પ્રકાર (બહુઆણ્વીય,મહાઆણ્વીય અને સંયુગ્મી કલિલ).
પૃષ્ઠતાણ એ પ્રવાહીનો ગુણધર્મ છે અને તે કલિલકણોના વર્ગીકરણ માટેનો માપદંડ નથી.

(B) સાબુના અણુઓ લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા (હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડી) અને ધ્રુવીય શીર્ષ (હાઇડ્રોફિલિક શીર્ષ) ધરાવે છે.
જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ ભેગી થઈને મિસેલ બનાવે છે,જે તેલ અને ગ્રીઝને તેના અધ્રુવીય કેન્દ્રમાં ફસાવે છે.
હાઇડ્રોફિલિક શીર્ષ બહારની તરફ રહે છે અને પાણી સાથે આંતરક્રિયા કરે છે,જેનાથી ગ્રીઝ દૂર થઈ શકે છે.
તેથી,તેલ અને ગ્રીઝ મિસેલના હાઇડ્રોફોબિક (અધ્રુવીય) કેન્દ્રમાં દ્રાવ્ય થાય છે.

(B) બ્રેડિંગ ચાપ પદ્ધતિનો ઉપયોગ $Au$,$Ag$ અને $Pt$ જેવી ધાતુઓના કલિલ દ્રાવણ બનાવવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિમાં,વિક્ષેપન માધ્યમમાં ડૂબેલી ધાતુના ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે વિદ્યુત ચાપ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.
$Fe$ (આયર્ન) આ પદ્ધતિ દ્વારા બનાવી શકાતું નથી કારણ કે તે ખૂબ જ સક્રિય છે અને તે ધાતુના સ્થાયી કલિલ દ્રાવણને બદલે ઓક્સાઇડ અથવા હાઇડ્રોક્સાઇડ બનાવવાનું વલણ ધરાવે છે.

(A) તાજા બનાવેલા અવક્ષેપમાં યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરીને તેને કલિલમય દ્રાવણમાં ફેરવવાની પ્રક્રિયાને $Peptization$ (પેપ્ટીકરણ) કહે છે.
અહીં,$Fe(OH)_3$ ના અવક્ષેપ ઉમેરેલા $HCl$ માંથી $Fe^{3+}$ આયનોનું અધિશોષણ કરે છે,જેના કારણે કણો માધ્યમમાં વિખેરાઈને કલિલમય દ્રાવણ બનાવે છે.

(C) પેપ્ટીકરણ એટલે યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્ય (peptizing agent) ઉમેરીને તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને કલિલ દ્રાવણમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) બ્રેડિંગની આર્ક પદ્ધતિ $(Bredig's \ arc \ method)$ એ સોનું,ચાંદી અને પ્લેટિનમ જેવી ધાતુઓના કલિલ દ્રાવણ બનાવવા માટેની એક વિશિષ્ટ પદ્ધતિ છે. આ પદ્ધતિમાં,બરફ દ્વારા ઠંડા કરાયેલા વિક્ષેપન માધ્યમ (પાણી) માં ડૂબેલા ધાતુના ઇલેક્ટ્રોડ્સ વચ્ચે વિદ્યુત આર્ક ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. તીવ્ર ગરમી ધાતુનું બાષ્પીભવન કરે છે,જે પછી ઠરીને કલિલ કણો બનાવે છે.

(C) વિધુત ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરીને કલિલ કણોને સ્ફટિકમય પદાર્થો (આણ્વિય પરિમાણ) થી અલગ કરવાની પ્રક્રિયાને $Electrodialysis$ (વૈધુત પારશ્લેષણ) કહે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પટલની આરપાર વિધુત ક્ષેત્ર લાગુ કરીને પારશ્લેષણનો દર વધારવામાં આવે છે.