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

(C) દૂધ એ પાયસનું ઉદાહરણ છે,જે એક કલિલમય પ્રણાલી છે જેમાં પ્રવાહી ચરબીના ગોલકો પાણીમાં વિક્ષેપિત થયેલા હોય છે.

(C) સ્કંદન શક્તિ $\propto \frac{1}{\text{સ્કંદન મૂલ્ય}}$
સ્કંદન મૂલ્ય જેટલું ઓછું,તેટલી વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ વધારે.
આપેલ મૂલ્યો:
$I (NaCl) = 52$
$II (BaCl_2) = 0.69$
$III (MgSO_4) = 0.22$
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $0.22 < 0.69 < 52$
તેથી,સ્કંદન શક્તિનો સાચો ક્રમ: $III > II > I$ છે.

(C) ધુમ્મસ એ વાયુમાં પ્રવાહીનું કલિલ દ્રાવણ છે,જેમાં પ્રવાહી એ વિક્ષિપ્ત કલા છે અને વાયુ એ વિક્ષેપન માધ્યમ છે.

(B) $Tyndall \ effect$ (ટિન્ડલ અસર) કોલોઇડલ કણો પરના વીજભારથી સ્વતંત્ર છે.
તે એક પ્રકાશીય ગુણધર્મ છે જે કોલોઇડલ કણોના કદ અને પ્રકાશની તરંગલંબાઇ પર આધાર રાખે છે.
$Tyndall \ effect$,જેને $Tyndall \ scattering$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે કોલોઇડ અથવા દ્રાવણમાં રહેલા કણો દ્વારા પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન છે.
જ્યારે $electro-osmosis$,$coagulation$ અને $electrophoresis$ એ વિદ્યુતીય ગુણધર્મો છે જે કોલોઇડલ કણો પરના વીજભાર પર આધાર રાખે છે.

(D) $Tyndall \ effect$ એ એક પ્રકાશીય ઘટના છે જે કોલોઇડલ કણો દ્વારા પ્રકાશના પ્રકીર્ણનને કારણે થાય છે.
તે કણોના કદ અને વિક્ષેપિત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમ વચ્ચેના વક્રીભવનાંકના તફાવત પર આધાર રાખે છે,પરંતુ તે કણો પરના વીજભારથી સ્વતંત્ર છે.
તેનાથી વિપરીત,$Coagulation$,$Electrophoresis$ અને $Electro-osmosis$ એ તમામ ગુણધર્મો કોલોઇડલ કણોના વિદ્યુત વીજભાર પર આધાર રાખે છે.

(B) લાયોફિલિક સોલને લાયોફિલિક કોલોઇડ્સ ઉમેરીને સ્થિર કરવામાં આવે છે,જે તેમને અવક્ષેપનથી બચાવે છે. આને રક્ષણાત્મક કોલોઇડ્સ કહેવામાં આવે છે.
તેમની રક્ષણાત્મક શક્તિને $gold \ number$ ના સંદર્ભમાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.
$Gold \ number$ એટલે લાયોફિલિક કોલોઇડનું મિલિગ્રામમાં તે ન્યૂનતમ પ્રમાણ જે $1 \ mL$ $10 \ \% \ NaCl$ ના દ્રાવણના ઉમેરણ દ્વારા $10 \ mL$ ગોલ્ડ સોલના સ્કંદનને અટકાવે છે.
$Gold \ number$ જેટલો ઓછો,તેટલી રક્ષણાત્મક શક્તિ વધારે.

(B) Hardy-Schulze ના નિયમ મુજબ,આપેલ સોલ માટે આયનની સ્કંદન શક્તિ તેના વીજભારના મૂલ્યના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
આર્સેનિક સલ્ફાઇડ $(As_2S_3)$ સોલ એ ઋણભારિત સોલ છે.
તેથી,સ્કંદન શક્તિ ધન આયનના વીજભાર પર આધાર રાખે છે.
આપેલ આયનો પરના વીજભાર $Na^{+}$ માટે $+1$,$Ba^{2+}$ માટે $+2$ અને $Al^{3+}$ માટે $+3$ છે.
આમ,સ્કંદન શક્તિનો વધતો ક્રમ $Na^{+} < Ba^{2+} < Al^{3+}$ છે.

(B) ટિન્ડલ અસર એ કલિલ પ્રણાલીઓમાં જોવા મળતી એક પ્રકાશીય ઘટના છે.
ટિન્ડલ અસરના અવલોકન માટેની બે આવશ્યક શરતો છે:
$1$. વિક્ષેપિત કણોનો વ્યાસ વપરાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ કરતા ઘણો નાનો હોતો નથી.
$2$. વિક્ષેપિત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમના વક્રીભવનાંક મૂલ્યમાં ખૂબ જ અલગ હોય છે.
આમ,શરતો $2$ અને $4$ સાચી છે.

(D) $Fe(OH)_3$ સોલના કણો $Fe^{3+}$ આયનોના અધિશોષણને કારણે ધન વીજભારિત હોય છે.
વિદ્યુતવિભાજન દરમિયાન,આ ધન વીજભારિત સોલ કણો કેથોડ તરફ સ્થળાંતર કરે છે.
કેથોડ પર,તેઓ તેમનો વીજભાર ગુમાવે છે અને સ્કંદન પામે છે.
એનોડ પર,પાણીનું ઓક્સિડેશન થાય છે,જે $O_2$ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે: $2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$.
તેથી,$O_2$ વાયુ એ એનોડ નીપજ છે.

(A) કલિલ પ્રણાલીનું વર્ગીકરણ વિક્ષેપિત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમની ભૌતિક અવસ્થાના આધારે કરવામાં આવે છે.
જ્યારે પ્રવાહીને વાયુમાં વિક્ષેપિત કરવામાં આવે છે,ત્યારે બનતા કલિલને એરોસોલ (ખાસ કરીને ધુમ્મસ અથવા વાદળ) કહેવામાં આવે છે.
- $A$: વાદળ એ વાયુમાં પ્રવાહી $(L/G)$ પ્રકારનું કલિલ છે.
- $B$: ધુમાડો એ વાયુમાં ઘન $(S/G)$ પ્રકારનું કલિલ છે.
- $C$: દૂધ એ પ્રવાહીમાં પ્રવાહી $(L/L)$ પ્રકારનું કલિલ છે (પાયસ).
- $D$: ધૂળ એ વાયુમાં ઘન $(S/G)$ પ્રકારનું કલિલ છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) $As_2S_3$ સોલ એ ઋણભારિત સોલ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,કલિલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનોની સ્કંદન ક્ષમતા તેમના વીજભાર (સંયોજકતા) ના મૂલ્યના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
$As_2S_3$ ઋણભારિત હોવાથી,તે ધનભારિત આયનો (કેટાયન) દ્વારા સ્કંદિત થાય છે.
આપેલા કેટાયનોમાં,$Fe^{3+}$ નો વીજભાર સૌથી વધુ $(+3)$ છે,ત્યારબાદ $Ba^{2+}$ $(+2)$ આવે છે.
તેથી,$As_2S_3$ સોલના સ્કંદન માટે $Fe^{3+}$ સૌથી વધુ અસરકારક રહેશે.

(B) $1$. સાબુના દ્રાવણો $CMC$ (ક્રિટિકલ માઈસેલ કોન્સન્ટ્રેશન) થી ઉપર એસોસિએટેડ કલિલ (માઈસેલ્સ) બનાવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$2$. દ્રવરાગી કલિલ એ પરિવર્તનીય સોલ છે,એટલે કે બાષ્પીભવન પછી વિક્ષિપ્ત કલાને વિક્ષેપન માધ્યમ સાથે મિશ્ર કરીને તેને સરળતાથી ફરીથી બનાવી શકાય છે. તેથી,તે અપરિવર્તનીય છે તેવું વિધાન ખોટું છે.
$3$. રુધિર એક કલિલમય તંત્ર છે અને તેનું શુદ્ધિકરણ (યુરિયા અને અન્ય નકામા પદાર્થોને દૂર કરવા) ડાયાલિસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવે છે. આ વિધાન સાચું છે.
$4$. રુધિર એક ઋણભારિત સોલ છે. $Ca^{2+}$ અને $K^{+}$ જેવા વિદ્યુતવિભાજ્યો વધુ પ્રમાણમાં ઉમેરવાથી વીજભારના તટસ્થીકરણને કારણે સ્કંદન થાય છે. આ વિધાન સાચું છે.
તેથી,જે વિધાન સાચું નથી તે $B$ છે.

(B) . ડાયાલિસિસ એ અર્ધપારગમ્ય પટલ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ દૂર કરીને કલિલ દ્રાવણોના શુદ્ધિકરણ માટે વપરાતી પ્રક્રિયા છે.
$B$. પેપ્ટાઈઝેશન એ યોગ્ય ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઉમેરીને તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને કલિલ સોલમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$C$. ફ્લોક્યુલેશન (અથવા સ્કંદન) એ અવક્ષેપ બનાવવા માટે કલિલ કણોને એકત્રિત કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$D$. ગોલ્ડ નંબર એ લાયોફિલિક કલિલની રક્ષણાત્મક શક્તિનું માપ છે.
તેથી,સાચી જોડ $A-IV, B-I, C-II, D-III$ છે.

(A) રુધિર એક કલિલ દ્રાવણ છે જેમાં વિક્ષિપ્ત કલાના કણો ઋણભારિત હોય છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,આયન પરના વીજભારનું મૂલ્ય વધતા તેની સ્કંદન ક્ષમતા વધે છે.
$Fe^{3+}$ આયનો,જે વધુ ધનભારિત હોવાથી,રુધિરના કલિલ કણો પરના ઋણભારને તટસ્થ કરે છે,જેનાથી સ્કંદન થાય છે.
તેથી,રક્તસ્ત્રાવ રોકવા માટે ફેરિક ક્લોરાઈડ $(FeCl_3)$ નો ઉપયોગ થાય છે.

(B) લાયોફિલિક કલિલની રક્ષણાત્મક શક્તિ તેના ગોલ્ડ નંબરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$\text{રક્ષણાત્મક શક્તિ} \propto \frac{1}{\text{ગોલ્ડ નંબર}}$
આપેલ ગોલ્ડ નંબર:
જિલેટીન: $0.005$
હિમોગ્લોબિન: $0.05$
સોડિયમ એસિટેટ: $0.7$
$0.005 < 0.05 < 0.7$ હોવાથી,રક્ષણાત્મક શક્તિનો ક્રમ નીચે મુજબ છે:
$\text{જિલેટીન} > \text{હિમોગ્લોબિન} > \text{સોડિયમ એસિટેટ}$

(C) હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,ઇલેક્ટ્રોલાઇટની સ્કંદન ક્ષમતા સક્રિય આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે (જે આયન કલિલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવે છે).
$As_2S_3$ સોલ એ ઋણ વીજભારિત સોલ છે.
તેથી,સ્કંદન ક્ષમતા ધન આયન (cation) ની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે.
ધન આયનની સંયોજકતા જેટલી વધારે,તેની સ્કંદન ક્ષમતા તેટલી વધારે.
આપેલા ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સમાં ધન આયનોની સરખામણી:
$Na^+$ ($NaCl$ માંથી,સંયોજકતા $1$)
$Mg^{2+}$ ($MgCl_2$ માંથી,સંયોજકતા $2$)
$Al^{3+}$ ($Al_2(SO_4)_3$ માંથી,સંયોજકતા $3$)
$NH_4^+$ ($NH_4Cl$ માંથી,સંયોજકતા $1$)
$Al^{3+}$ ની સંયોજકતા સૌથી વધુ $(3)$ હોવાથી,$Al_2(SO_4)_3$ ની સ્કંદન ક્ષમતા મહત્તમ છે.

(D) રક્ષણાત્મક કોલોઇડનો ગોલ્ડ નંબર એ મિલિગ્રામમાં તેનું ન્યૂનતમ વજન છે જે $10 \ mL$ પ્રમાણભૂત લાલ ગોલ્ડ સોલમાં ઉમેરવું આવશ્યક છે જેથી ગોલ્ડ સોલનું સ્કંદન ન થાય.
તેથી,તે રક્ષણાત્મક કોલોઇડની કાર્યક્ષમતાનું માપ છે.

(D) લાયોફિલિક સોલ દ્રાવક-પ્રેમી હોય છે અને તે વિક્ષિપ્ત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમને સીધા મિશ્ર કરવાથી બને છે. તે સ્વભાવે સ્થાયી અને પ્રતિવર્તી હોય છે.
તેની સામે,લાયોફોબિક સોલ દ્રાવક-દ્વેષી હોય છે અને તે સીધા મિશ્રણ દ્વારા બનાવી શકાતા નથી. તેમને બનાવવા માટે ખાસ પદ્ધતિઓની જરૂર પડે છે અને સ્કંદન (coagulation) અટકાવવા માટે સ્ટેબિલાઇઝિંગ એજન્ટની જરૂર પડે છે,જે તેમને ઓછા સ્થાયી બનાવે છે.
તેથી,લાયોફોબિક સોલ સીધા મિશ્રણ દ્વારા બનાવી શકાય છે તે વિધાન ખોટું છે.

(A) આપેલ આલેખ સર્ફેક્ટન્ટ્સ માટે મોલર વાહકતા $(\Lambda_m^c)$ અને સાંદ્રતાના વર્ગમૂળ $(\sqrt{c})$ વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવે છે. વાહકતામાં તીવ્ર ઘટાડો ક્રિટિકલ મિસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ દર્શાવે છે.
જેમ હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીની લંબાઈ (જે $R(CH_2)_nCOONa$ માં '$n$' દ્વારા દર્શાવેલ છે) વધે છે,તેમ હાઇડ્રોફોબિસિટી વધે છે,જે ઓછી સાંદ્રતાએ મિસેલ બનાવવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,$CMC \propto \frac{1}{\text{Size of tail}}$.
આલેખ જોતા,$CMC$ ના મૂલ્યો (જ્યાં તીવ્ર વળાંક આવે છે) નો ક્રમ: $I < II < III$ છે.
આનો અર્થ એ છે કે પૂંછડીનું કદ $I > II > III$ ના ક્રમમાં છે.
આથી,આલેખ $I$ એ સૌથી મોટી '$n$' $(16)$ કિંમત,$II$ એ $12$ અને $III$ એ $8$ સાથે સુસંગત છે.

(B) Purple of Cassius એ એક જાંબલી રંગદ્રવ્ય છે જે સોનાના ક્ષારોની $tin(II)$ ક્લોરાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા બને છે.
તે મુખ્યત્વે સોનાના કણોનું કલિલ દ્રાવણ છે.

(A) ટિન્ડલ અસર સાચા દ્રાવણમાં જોવા મળતી નથી કારણ કે કણોનું કદ ખૂબ નાનું હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(C) વિકલ્પ $C$ ખોટો છે.
ઓઝોન સ્તર સૂર્યમાંથી આવતા હાનિકારક અલ્ટ્રાવાયોલેટ $(UV)$ વિકિરણોને પૃથ્વી પર પહોંચતા અટકાવે છે,ઇન્ફ્રારેડ વિકિરણોને નહીં.
અન્ય વિધાનો સાચા છે.

(A) $Fe(OH)_3$ સોલ ધનભારિત સોલ છે. હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,ઇલેક્ટ્રોલાઇટની જમાવવાની શક્તિ વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયન (અહીં ઋણાયન) પરના વીજભારના મૂલ્યમાં વધારા સાથે વધે છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ દ્વારા મળતા ઋણાયનો: $[Fe(CN)_6]^{4-}$,$SO_4^{2-}$,$Cl^-$,અને $NO_3^-$ છે. $[Fe(CN)_6]^{4-}$ માટે વીજભારનું મૂલ્ય સૌથી વધુ છે. તેથી,$K_4[Fe(CN)_6]$ સૌથી અસરકારક જમાવનાર પદાર્થ છે.

(C) $Fe(OH)_3$ એ ધનભારિત સોલ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,કલિલ કણોના વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનનો વીજભાર જેટલો વધારે,તેટલી તેની સ્કંદન ક્ષમતા વધારે હોય છે.
ધનભારિત $Fe(OH)_3$ સોલ માટે,સ્કંદનકર્તા આયન ઋણભારિત (એનાયન) હોવો જોઈએ.
આપેલા વિદ્યુતવિભાજ્યો દ્વારા મળતા એનાયન:
$Na_2SO_4 \rightarrow SO_4^{2-}$
$KCl \rightarrow Cl^-$
$Mg_3(PO_4)_2 \rightarrow PO_4^{3-}$
$CH_3COONa \rightarrow CH_3COO^-$
$PO_4^{3-}$ નો ઋણભાર સૌથી વધુ $(-3)$ હોવાથી,$Mg_3(PO_4)_2$ સૌથી અસરકારક સ્કંદનકર્તા છે.

(B) વિધાન $(I)$: ખોટું. લાયોફોબિક કોલોઇડ્સને વિક્ષેપન માધ્યમ સાથે ઓછું આકર્ષણ હોય છે અને તે ભારે દ્રાવ્ય થતા નથી.
વિધાન $(II)$: ખોટું. મલ્ટિમોલેક્યુલર કોલોઇડ્સ અણુઓ અથવા નાના અણુઓના સમૂહ દ્વારા બને છે,અને તે સામાન્ય રીતે લાયોફોબિક હોય છે.
વિધાન $(III)$: સાચું. સ્ટાર્ચ એક લાયોફિલિક કોલોઇડ છે. લાયોફિલિક સોલ વિક્ષેપન માધ્યમ (પાણી) નું પૃષ્ઠતાણ ઘટાડે છે.
વિધાન $(IV)$: સાચું. લોહી એ આલ્બ્યુમિનોઇડ પદાર્થોનું કોલોઇડલ સોલ છે. $NaCl$ જેવા વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરવાથી કોલોઇડલ કણો પરના વીજભારના તટસ્થીકરણને કારણે સ્કંદન થાય છે.
તેથી,સાચો ક્રમ $(F, F, T, T)$ છે.

(B) ગોલ્ડ નંબર એટલે રક્ષણાત્મક કલિલનું મિલિગ્રામમાં તે ન્યૂનતમ પ્રમાણ જે $10 \ mL$ ગોલ્ડ સોલમાં $1 \ mL$ $10 \%$ $NaCl$ ઉમેરતા થતું સ્કંદન અટકાવે છે.
આપેલ સ્ટાર્ચનું દળ = $0.038 \ g = 38 \ mg$.
તેથી,સ્ટાર્ચનો ગોલ્ડ નંબર $38$ છે.

(C) ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય એટલે સોલના સ્કંદન માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રોલાઇટની લઘુત્તમ સાંદ્રતા,જે મિલિમોલ પ્રતિ લિટર $(mmol \ L^{-1})$ માં દર્શાવવામાં આવે છે.
$HCl$ નું આપેલ દળ $= 0.73 \ g$.
$HCl$ નું આણ્વીય દળ $= 36.5 \ g \ mol^{-1}$.
$HCl$ ના મોલની સંખ્યા $= \frac{0.73 \ g}{36.5 \ g \ mol^{-1}} = 0.02 \ mol$.
મિલિમોલમાં રૂપાંતર: $0.02 \ mol \times 1000 = 20 \ mmol$.
કારણ કે $200 \ mL$ કલોઇડના સ્કંદન માટે $20 \ mmol$ $HCl$ જરૂરી છે,તેથી $1000 \ mL$ $(1 \ L)$ માટે જરૂરી જથ્થો:
$\text{ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય} = \frac{20 \ mmol}{200 \ mL} \times 1000 \ mL = 100 \ mmol \ L^{-1}$.

(D) વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે લાયોફિલિક સોલ દ્રાવકયોજન દ્વારા સ્થિર થાય છે અને યોગ્ય દ્રાવક (જેમ કે આલ્કોહોલ અથવા એસિટોન) ઉમેરીને તેને સ્કંદિત કરી શકાય છે જે દ્રાવકયોજનના સ્તરને દૂર કરે છે.
વિકલ્પ $B$ સાચો છે કારણ કે માખણ એ તેલમાં પાણી $(W/O)$ પ્રકારના પાયસનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
વિકલ્પ $C$ સાચો છે કારણ કે જો તમે પાયસમાં વધુ વિક્ષેપિત કલા ઉમેરો છો,તો તે સમાનરૂપે મિશ્રિત થતું નથી અને ઘણીવાર અલગ સ્તર બનાવે છે.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે દૂધ સામાન્ય રીતે ઋણભારિત કલિલ માનવામાં આવે છે (કેસીન જેવા પ્રોટીનની હાજરીને કારણે જે દૂધના $pH$ પર ઋણભાર ધરાવે છે). તેથી,દૂધ ધનભારિત કલિલ છે તે વિધાન ખોટું છે.

(D) $As_2S_3$ સોલ એ ઋણ વીજભારિત કલિલ દ્રાવણ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,ઇલેક્ટ્રોલાઇટની સ્કંદન ક્ષમતા સક્રિય આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે (જે કલિલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવે છે).
ઋણ વીજભારિત સોલ માટે,ધન આયનની સંયોજકતા વધવાની સાથે સ્કંદન ક્ષમતા વધે છે.
અહીં આપેલા ધન આયનો $Ba^{2+}$,$K^{+}$,અને $Al^{3+}$ છે.
$Al^{3+}$ ની સંયોજકતા સૌથી વધુ $(+3)$ હોવાથી,તે ઋણ વીજભારિત $As_2S_3$ સોલ માટે સૌથી અસરકારક સ્કંદનકર્તા છે.

(C) યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરીને તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને કલિલ દ્રાવણમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને પેપ્ટીકરણ કહેવામાં આવે છે. $FeCl_3$ એ $Fe(OH)_3$ ના અવક્ષેપ માટે પેપ્ટીકરણ કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.

(B) કલિલ એ વિષમાંગ પ્રણાલી છે જેમાં એક પદાર્થ બીજા પદાર્થમાં અતિ સૂક્ષ્મ કણો તરીકે વિક્ષેપિત થયેલ હોય છે.
$(i)$ $NaCl(aq.)$ એ સાચું દ્રાવણ છે,કલિલ નથી.
$(ii)$ ધુમ્મસ એ એરોસોલ (વાયુમાં વિક્ષેપિત પ્રવાહી) છે,જે કલિલ છે.
$(iii)$ પેઇન્ટ એ સોલ (પ્રવાહીમાં વિક્ષેપિત ઘન) છે,જે કલિલ છે.
$(iv)$ એરોસોલ્સ એ કલિલ છે.
$(v)$ કાદવ એ નિલંબન/કલિલ મિશ્રણ છે,જે કલિલ છે.
$(vi)$ રુધિર એ પાણીમાં પ્રોટીન અને અન્ય પદાર્થોનું કલિલ દ્રાવણ છે.
તેથી,$(ii), (iii), (iv), (v)$ અને $(vi)$ કલિલ છે.

(D) $Gel$ એ એક કલીલ પ્રણાલી છે જેમાં વિક્ષિપ્ત કલા પ્રવાહી અને વિક્ષેપન માધ્યમ ઘન હોય છે.
$Cheese$ એ $Gel$ નું ઉદાહરણ છે.
$Milk$ એ પાયસ (emulsion) નું ઉદાહરણ છે.
$Smoke$ એ એરોસોલનું ઉદાહરણ છે.
$Gem$ $stones$ એ ઘન સોલના ઉદાહરણો છે.

(D) $1$. ગોલ્ડ સોલ $AuCl_3$ ના રિડક્શન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે અને તે ઋણભારિત હોય છે. તેથી,વિધાન $A$ સાચું છે.
$2$. પેપ્ટાઈઝેશન એ તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરીને કોલોઇડલ સોલમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે,તે શુદ્ધિકરણની પદ્ધતિ નથી. તેથી,વિધાન $B$ ખોટું છે.
$3$. સતત ડાયાલિસિસ સોલને સ્થિર કરતા વિદ્યુતવિભાજ્યને દૂર કરે છે,જેનાથી કોલોઇડલ કણોનું સ્કંદન થાય છે. તેથી,વિધાન $C$ સાચું છે.
$4$. આમ,$A$ અને $C$ બંને સાચા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) સાચો વિકલ્પ $(C)$ છે.
$(A)$ $As_2S_3$ સોલ એ ઋણ સોલ છે અને તે દ્વિ-વિઘટન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે,પેપ્ટાઈઝેશન દ્વારા નહીં.
$(B)$ સલ્ફર સોલ એ ઋણ સોલ છે. હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ ધન આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે. ઋણ સોલ માટે,સૌથી વધુ સંયોજકતા ધરાવતો ધન આયન સૌથી વધુ અસરકારક છે. અહીં,$Al^{3+}$ ($AlCl_3$ માંથી) સૌથી વધુ અસરકારક છે,$Ba^{2+}$ નહીં.
$(C)$ નોન-આયોનિક ડિટર્જન્ટમાં કોઈ આયનો હોતા નથી. $C_{15}H_{31}COOCH_2-C(CH_2OH)_3$ એ ફેટી એસિડ અને પોલીઓલનું એસ્ટર છે,જેમાં આયોનિક જૂથોનો અભાવ હોવાથી તે નોન-આયોનિક ડિટર્જન્ટ છે.
$(D)$ સાબુના દ્રાવણો ઓછી સાંદ્રતાએ વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે વર્તે છે,પરંતુ ક્રિટિકલ માઈસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ થી ઉપર,તેઓ માઈસેલ બનાવે છે,જે મુક્ત આયનોની સંખ્યા ઘટાડે છે,જેના કારણે વિદ્યુત વાહકતા ઘટે છે અથવા અચળ રહે છે.

(C) જ્યારે પ્રવાહીને બીજા પ્રવાહીમાં વિક્ષેપિત કરવામાં આવે ત્યારે બનતી કલિલ પ્રણાલીને $Emulsion$ (પાયસ) કહેવાય છે,$Gel$ (જેલ) નહીં. $Gel$ એ એવી કલિલ પ્રણાલી છે જેમાં પ્રવાહી ઘન પદાર્થમાં વિક્ષેપિત હોય છે. તેથી,વિકલ્પ $C$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે.

(B) ધૂમાડો એ એક કલિલ પ્રણાલી છે જેમાં ઘન કણો (જેમ કે કાર્બન) વાયુમય માધ્યમ (જેમ કે હવા) માં વિક્ષેપિત થયેલા હોય છે.
તેથી,તે વાયુમાં ઘનનું વિક્ષેપન છે.

(A) તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને થોડા પ્રમાણમાં વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરીને કલીલ દ્રાવણમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને $Peptization$ કહેવામાં આવે છે.
ઉમેરવામાં આવતા વિદ્યુતવિભાજ્યને $Peptizing \text{ } agent$ કહેવાય છે.
આ પ્રક્રિયા અવક્ષેપના કણોની સપાટી પર આયનોના પસંદગીયુક્ત અધિશોષણને કારણે થાય છે,જેનાથી સ્થિત-વિદ્યુતીય અપાકર્ષણ અને વિક્ષેપન થાય છે.

(C) માઈસેલ્સ એ એક ચોક્કસ સાંદ્રતાથી ઉપર વિખરાયેલા કણોના જોડાણ દ્વારા રચાય છે,જેને ક્રિટિકલ માઈસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$CMC$ થી ઉપર,સર્ફેક્ટન્ટના અણુઓ જોડાઈને એક મોટો સમૂહ બનાવે છે જેને માઈસેલ કહેવાય છે.

(D) ટિંડલ અસર એ કલિલ કણો દ્વારા પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન છે.
ટિંડલ અસર જોવા મળે તે માટે બે મુખ્ય શરતો પૂરી થવી જોઈએ:
$1$. વિખેરાયેલા કણોનો વ્યાસ વપરાયેલા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ કરતા ઘણો નાનો ન હોવો જોઈએ.
$2$. વિખેરાયેલા કલા અને વિખેરાયેલા માધ્યમના વક્રીભવનાંકમાં ઘણો મોટો તફાવત હોવો જોઈએ.
તેથી,વિધાનો $(i)$ અને $(ii)$ સાચા છે.

(A) ઇમલ્સિફાયર એ એક એવો પદાર્થ છે જે વિખેરાયેલા ટીપાંને એકત્ર થતા અટકાવીને ઇમલ્સનને સ્થિર કરે છે.
સાબુ ઇમલ્સિફાયર તરીકે કામ કરે છે કારણ કે તેના અણુઓમાં લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી હોય છે જે હાઇડ્રોફોબિક (તેલ-પ્રેમી) છે અને ધ્રુવીય માથું હોય છે જે હાઇડ્રોફિલિક (પાણી-પ્રેમી) છે.
જ્યારે સાબુને તેલ અને પાણીના મિશ્રણમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડીઓ તેલના ટીપાંમાં ઓગળી જાય છે,જ્યારે ધ્રુવીય માથા પાણીમાં રહે છે.
આ એક સ્થિર ઇમલ્સન બનાવે છે જ્યાં તેલના ટીપાં પાણીમાં વિખેરાઈ જાય છે અને નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા માથા વચ્ચેના ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અપાકર્ષણને કારણે તે એકબીજા સાથે ભળી શકતા નથી.
તેથી,$Soap$ (સાબુ) સાચો જવાબ છે.

(D) Hardy-Schulze ના નિયમ મુજબ,આયનની ફ્લોક્યુલેટિંગ પાવર તેની સંયોજકતા (વીજભાર) ના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
તેથી,ફ્લોક્યુલેટિંગ આયનનો વીજભાર જેટલો વધારે,તેની ફ્લોક્યુલેટિંગ પાવર તેટલી જ વધારે હોય છે.

(D) $As_2S_3$ સોલ એ ઋણભારિત સોલ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ તે આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે જે કલિલ કણો પરના વીજભારને તટસ્થ કરે છે.
ઋણભારિત સોલ માટે,સ્કંદન શક્તિ ધન આયન (cation) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
ધન આયનની સંયોજકતા જેટલી વધારે,તેની સ્કંદન શક્તિ તેટલી જ વધારે.
આપેલા વિકલ્પોમાં ધન આયનોની સરખામણી કરતા:
$A$: $Zn^{2+}$
$B$: $Na^+$
$C$: $Zn^{2+}$
$D$: $Al^{3+}$
$Al^{3+}$ ની સંયોજકતા સૌથી વધુ $(+3)$ હોવાથી,તે ઋણભારિત $As_2S_3$ સોલ માટે મહત્તમ સ્કંદન શક્તિ ધરાવશે.

(B) ધુમ્મસ એ પ્રવાહી એરોસોલ તરીકે ઓળખાતા કલિલમય તંત્રનો એક પ્રકાર છે. આ તંત્રમાં,પ્રવાહી (પરિક્ષિપ્ત કલા) એ વાયુ (પરિક્ષેપન માધ્યમ) માં વિખેરાયેલું હોય છે.

(A) લાયોફોબિક કલિલ સ્વભાવે અસ્થિર હોય છે અને તે એકત્રિત થવાનું વલણ ધરાવે છે.
તેઓ મુખ્યત્વે કલિલ કણો પરના વીજભારની હાજરી દ્વારા સ્થિર થાય છે.
વિક્ષેપન માધ્યમમાંથી આયનોના પસંદગીયુક્ત અધિશોષણને કારણે,કણો સમાન વીજભાર પ્રાપ્ત કરે છે.
આના પરિણામે કણો વચ્ચે સ્થિર વિદ્યુતીય અપાકર્ષણ થાય છે,જે તેમને એકત્રિત થતા અટકાવે છે,આમ કલિલ પ્રણાલીને સ્થિરતા મળે છે.

(D) હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન ક્ષમતા સક્રિય આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે (જે આયન કલિલ સોલના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવે છે).
$As_2S_3$ સોલ ઋણ વીજભારિત હોવાથી,સ્કંદન ક્ષમતા ધન આયન (cation) ની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં રહેલા ધન આયનો:
$A) \, Zn^{2+}$
$B) \, Na^+$
$C) \, Zn^{2+}$
$D) \, Al^{3+}$
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,સ્કંદન કરતા આયનની સંયોજકતા જેટલી વધારે,તેની સ્કંદન ક્ષમતા તેટલી જ વધારે.
સંયોજકતાની સરખામણી કરતા: $Al^{3+} (3) > Zn^{2+} (2) > Na^+ (1)$.
તેથી,$AlCl_3$ ની સ્કંદન ક્ષમતા સૌથી વધુ છે.

(B) જ્યારે વિક્ષેપિત કલા $Liquid$ (પ્રવાહી) હોય અને વિક્ષેપન માધ્યમ $Solid$ (ઘન) હોય,ત્યારે બનતી કલિલ પ્રણાલીને $Gel$ (જેલ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
$Gel$ ના ઉદાહરણોમાં $Butter$ (માખણ),$Jelly$ અને $Cheese$ નો સમાવેશ થાય છે.

(D) રબર એ ઊંચા આણ્વીય દળ ધરાવતો કુદરતી પોલિમર છે. જ્યારે તેને યોગ્ય દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે મેક્રોમોલેક્યુલર કલિલ બનાવે છે. તેથી,રબરનું દ્રાવણ એ મેક્રોમોલેક્યુલર કલિલનું ઉદાહરણ છે.

(A) $Fe(OH)_3$ સોલ એ ધન વીજભારિત સોલ છે. હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,ઇલેક્ટ્રોલાઇટની સ્કંદન શક્તિ કોલોઇડલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે.
ધન વીજભારિત સોલ માટે,સ્કંદન શક્તિ ઋણ આયન (એનાયન) દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સ્કંદન શક્તિનો ક્રમ: $PO_4^{3-} > SO_4^{2-} > Cl^-$ છે.
ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય એ સ્કંદન શક્તિના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોવાથી,જે એનાયન પર સૌથી ઓછો વીજભાર હોય તેનું ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય મહત્તમ હોય છે.
એનાયનની સરખામણી કરતા: $Cl^-$ (વીજભાર $-1$),$SO_4^{2-}$ (વીજભાર $-2$),$PO_4^{3-}$ (વીજભાર $-3$).
તેથી,$NaCl$ ની સ્કંદન શક્તિ સૌથી ઓછી અને ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય મહત્તમ છે.