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

(A) બેન્ઝીન જેવા કાર્બનિક દ્રાવકને પાણીમાં વિખેરવા માટે,સર્ફેક્ટન્ટ (ઈમલ્સિફાઈંગ એજન્ટ) ની જરૂર પડે છે. સર્ફેક્ટન્ટ અણુ બેવડો સ્વભાવ ધરાવે છે: એક લાંબી હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી જે કાર્બનિક તબક્કા (બેન્ઝીન) સાથે આંતરક્રિયા કરે છે અને એક હાઇડ્રોફિલિક ધ્રુવીય માથું જે જલીય તબક્કા (પાણી) સાથે આંતરક્રિયા કરે છે. વિકલ્પ $A$ સાબુના અણુ (લાંબી સાંકળ ધરાવતા ફેટી એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર) ને દર્શાવે છે,જે આ હેતુ માટે અસરકારક સર્ફેક્ટન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) પ્રવાહીમાં પ્રવાહીના કલિલ મિશ્રણને પાયસ (emulsion) કહેવામાં આવે છે,જેલ નહીં. જેલ એ એવી કલિલ પ્રણાલી છે જેમાં પ્રવાહી ઘન પદાર્થમાં વિક્ષેપિત હોય છે.

(C) $Fe(OH)_3$ સોલ એ ધન વીજભારિત કલિલ છે.
વિદ્યુતક્ષેત્રની હાજરીમાં,ઇલેક્ટ્રો-ઓસ્મોસિસને કારણે વિક્ષેપન માધ્યમ (પાણી) કેથોડ તરફ ગતિ કરે છે.
પાત્ર $C$ એ કેથોડ (ઋણ ઇલેક્ટ્રોડ) સાથે જોડાયેલ હોવાથી,પાણી અર્ધપારગમ્ય પ્રાણી પટલ $S$ દ્વારા પાત્ર $B$ માંથી પાત્ર $C$ માં જશે.
તેથી,પાત્ર $C$ માં પાણીનું સ્તર વધશે.

(D) $AgNO_3$ અને $KI$ વચ્ચેની પ્રક્રિયા: $AgNO_3 + KI \rightarrow AgI(s) + KNO_3$ છે.
જ્યારે $KI$ વધુ પ્રમાણમાં હોય ત્યારે $AgI$ નું ઋણ વીજભારિત કલિલ દ્રાવણ બને છે,કારણ કે $I^-$ આયનો $AgI$ કણોની સપાટી પર અધિશોષિત થાય છે.
વિકલ્પ $D$ માં: $100 \ mL \times 0.1 \ M = 10 \ mmol$ $AgNO_3$ અને $100 \ mL \times 0.15 \ M = 15 \ mmol$ $KI$ છે. અહીં $KI$ વધુ પ્રમાણમાં $(15 \ mmol > 10 \ mmol)$ હોવાથી ઋણ વીજભારિત કલિલ દ્રાવણ બને છે.

(B) $A, B, C$ અને $D$ ના ગોલ્ડ નંબર અનુક્રમે $0.04, 0.002, 10$ અને $25$ છે.
કોલોઇડની રક્ષણાત્મક શક્તિ તેના ગોલ્ડ નંબરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
ગાણિતિક રીતે,$\text{Protective Power} \propto \frac{1}{\text{Gold Number}}$.
આપેલ મૂલ્યોની સરખામણી કરતા:
$B (0.002) < A (0.04) < C (10) < D (25)$.
તેથી,રક્ષણાત્મક શક્તિનો ક્રમ $B > A > C > D$ છે.

(D) $Gel$ એ એવી કલિલ પ્રણાલી છે જેમાં પ્રવાહી માધ્યમ ઘન અવસ્થામાં વિક્ષેપિત હોય છે.
માખણ એ $Gel$ નું ઉદાહરણ છે (ઘન માધ્યમમાં પ્રવાહી).
દૂધ એ પાયસ (emulsion) છે (પ્રવાહીમાં પ્રવાહી).
વાદળ એ એરોસોલ છે (વાયુમાં પ્રવાહી).
તેથી,દૂધ અને વાદળ બંને $Gel$ ના ઉદાહરણો નથી.

(A) $Sb_2S_3$ અને $CdS$ જેવા ધાતુ સલ્ફાઈડના સોલ,તેમજ ગોલ્ડ $(Au)$ જેવા ધાતુના સોલ,ઋણ વીજભારિત સોલ તરીકે ઓળખાય છે.
આ કણો વિક્ષેપન માધ્યમમાંથી ઋણ આયનોનું અધિશોષણ કરે છે,જેના પરિણામે તેમની સપાટી પર ઋણ વીજભાર ઉત્પન્ન થાય છે.

(B) કેટલાક પદાર્થો એવા હોય છે જે ઓછી સાંદ્રતાએ સામાન્ય પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે વર્તે છે,પરંતુ ઊંચી સાંદ્રતાએ સમૂહ બનવાને કારણે કલિલમય વર્તણૂક દર્શાવે છે.
આ રીતે બનેલા સમૂહિત કણોને મિસેલ્સ કહેવામાં આવે છે.
તેમને સંબંધિત (એસોસિએટેડ) કલિલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
મિસેલ્સનું નિર્માણ માત્ર એક ચોક્કસ તાપમાન જેને ક્રાફ્ટ તાપમાન $(T_{k})$ કહેવાય છે અને એક ચોક્કસ સાંદ્રતા જેને ક્રાંતિક મિસેલ સાંદ્રતા $(CMC)$ કહેવાય છે,તેનાથી ઉપર જ થાય છે.
તેથી,પાણીમાં ઊંચી સાંદ્રતાએ સાબુ સંબંધિત કલિલ તરીકે વર્તે છે.

(C) $Hardy-Schulze$ ના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ કલિલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે.
ધન કલિલ માટે,સૌથી વધુ સંયોજકતા ધરાવતો ઋણ આયન સૌથી અસરકારક સ્કંદનકર્તા છે.
ઋણ આયનોની સરખામણી:
$Cl^-$ (સંયોજકતા $1$)
$SO_4^{2-}$ (સંયોજકતા $2$)
$[Fe(CN)_6]^{4-}$ (સંયોજકતા $4$)
તેથી,$[Fe(CN)_6]^{4-}$ સૌથી વધુ સંયોજકતા ધરાવતું હોવાથી,$K_4[Fe(CN)_6]$ સૌથી અસરકારક વિદ્યુતવિભાજ્ય છે.

(D) $Fe(OH)_3$ સોલ ફેરિક ક્લોરાઈડના જળવિભાજન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
તે ધન વીજભારિત કલિલનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
તેને બહુ-આણ્વીય કલિલ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે કારણ કે તે વાન્ડર વાલ્સ બળો દ્વારા એકસાથે જોડાયેલા અણુઓ અથવા નાના અણુઓના સમૂહ (જેનો વ્યાસ $1 \ nm$ કરતા ઓછો હોય છે) થી બનેલું હોય છે.

(B) $Tyndall \ effect$ એ કલિલનો પ્રકાશીય ગુણધર્મ છે જે કલિલ કણો દ્વારા પ્રકાશના પ્રકીર્ણનને કારણે થાય છે. તે કણોના કદ અને વિક્ષેપિત કલા તથા વિક્ષેપન માધ્યમ વચ્ચેના વક્રીભવનાંકના તફાવત પર આધાર રાખે છે,પરંતુ તે કલિલ કણોના વીજભાર પર આધારિત નથી.

(A) કલિલ પ્રણાલીનું વર્ગીકરણ વિક્ષિપ્ત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમની ભૌતિક અવસ્થાના આધારે કરવામાં આવે છે.
ધુમ્મસ ત્યારે રચાય છે જ્યારે પ્રવાહી પાણીના ટીપાં હવામાં (વાયુમાં) વિક્ષિપ્ત થયેલા હોય છે.
તેથી,તે $liquid$ (પ્રવાહી) અને $gas$ (વાયુ) ની પ્રણાલી છે (એરોસોલ).

(C) મલ્ટીમોલેક્યુલર કલિલ: જ્યારે કોઈ પદાર્થના મોટી સંખ્યામાં પરમાણુઓ અથવા નાના અણુઓ (જેનો વ્યાસ $1 \, nm$ કરતા ઓછો હોય) વિક્ષેપન માધ્યમમાં એકત્રિત થઈને કલિલ કદના સમૂહ બનાવે છે,ત્યારે બનતા કલિલ દ્રાવણને મલ્ટીમોલેક્યુલર કલિલ કહેવામાં આવે છે.
આ કણો વાન્ડર વાલ્સ બળો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
ગોલ્ડ સોલ,સલ્ફર સોલ વગેરે તેના ઉદાહરણો છે.
ગોલ્ડ સોલમાં સોનાના અનેક પરમાણુઓથી બનેલા વિવિધ કદના કણો હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ ગોલ્ડ સોલ છે.

(D) કોલોઇડલ દ્રાવણો વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે જેમ કે રાસાયણિક પદ્ધતિઓ (જળવિભાજન,રિડક્શન,ઓક્સિડેશન,દ્વિ-વિસ્થાપન) અને ભૌતિક પદ્ધતિઓ (પેપ્ટાઈઝેશન,બ્રેડિગની આર્ક પદ્ધતિ).
ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ એ વિદ્યુત ક્ષેત્રની અસર હેઠળ કોલોઇડલ કણોની ગતિવિધિ સાથે સંકળાયેલી ઘટના છે.
તેનો ઉપયોગ કોલોઇડ્સના શુદ્ધિકરણ અથવા લાક્ષણિકતા માટે થાય છે,તેમની તૈયારી માટે નહીં.
તેથી,સાચો જવાબ $D$ છે.

(C) ઇલેક્ટ્રો-ઓસ્મોસિસ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં લાગુ કરેલા વિદ્યુત ક્ષેત્ર હેઠળ કલીલ કણોની ગતિ અટકાવવામાં આવે છે અને માત્ર વિક્ષેપન માધ્યમ જ ગતિ કરે છે.
$Fe(OH)_3$ સોલ એ ધનભારિત કલીલ છે.
વિદ્યુતીય તટસ્થતા જાળવવા માટે,વિક્ષેપન માધ્યમ પર વિરુદ્ધ વીજભાર હોવો જોઈએ.
તેથી,ઇલેક્ટ્રો-ઓસ્મોસિસ મુજબ,વિક્ષેપન માધ્યમ એનોડ તરફ ગતિ કરે છે.

(D) $As_2S_3$ સોલ એ ઋણ વીજભારિત સોલ છે.
આ ઋણ વીજભાર કલીલ કણોની સપાટી પર વિક્ષેપન માધ્યમમાંથી સલ્ફાઇડ આયનો $(S^{2-})$ ના પસંદગીયુક્ત અધિશોષણને કારણે પ્રાપ્ત થાય છે.
આ અધિશોષણ સોલની સ્થિરતા અને પેપ્ટીકરણ માટે પણ જવાબદાર છે.

(D) Hardy-Schulze ના નિયમ મુજબ,આયનની સ્કંદન શક્તિ તેના વીજભારના મૂલ્યના સમપ્રમાણમાં હોય છે.
ઉમેરવામાં આવતા ફ્લોક્યુલેટિંગ આયનની સંયોજકતા જેટલી વધારે,તેટલી તેની અવક્ષેપન કરવાની શક્તિ વધારે હોય છે.
વીજભારની સરખામણી કરતા: $K^{+}$ $(+1)$,$Ca^{2+}$ $(+2)$,$Al^{3+}$ $(+3)$,$Sn^{4+}$ $(+4)$.
$Sn^{4+}$ પાસે સૌથી વધુ વીજભાર $(+4)$ હોવાથી,તેની સ્કંદન શક્તિ સૌથી વધુ છે.

(B) કલિલ કણોના નીચે બેસી જવાની પ્રક્રિયાને સ્કંદન અથવા સોલનું અવક્ષેપન કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે ધન વીજભારિત કલિલ દ્રાવણને ઋણ વીજભારિત કલિલ દ્રાવણ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ એકબીજાના વીજભારને તટસ્થ કરે છે,જેનાથી પરસ્પર સ્કંદન થાય છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,આયનની સ્કંદન શક્તિ તેની સંયોજકતા (વીજભાર) ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. ઋણ વીજભારિત કલિલ દ્રાવણ માટે,ધન આયનોની સ્કંદન શક્તિ તેમના વીજભાર સાથે વધે છે.
તેથી,સ્કંદન શક્તિનો ક્રમ $Al^{3+} > Ba^{2+} > Na^{+}$ છે.

(B) કલિલ પ્રણાલીનું વર્ગીકરણ વિક્ષિપ્ત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમની ભૌતિક અવસ્થાના આધારે કરવામાં આવે છે.
પ્યુમિસ સ્ટોનમાં,વાયુ એ ઘન માધ્યમમાં વિક્ષિપ્ત થયેલ હોય છે.
આ પ્રકારની કલિલ પ્રણાલીને $Solid \ foam$ (ઘન ફીણ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) કલિલ કણ પરનો વીજભાર વિક્ષેપન માધ્યમમાંથી આયનોના પસંદગીયુક્ત અધિશોષણ દ્વારા નક્કી થાય છે.
$1$. $[Fe(OH)_3]$ માટે,$Fe^{3+}$ આયનોના અધિશોષણને કારણે સોલ ધન વીજભારિત હોય છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચો છે.
$2$. $[As_2S_3]$ માટે,$S^{2-}$ આયનોના અધિશોષણને કારણે સોલ ઋણ વીજભારિત હોય છે.
$3$. $[AgI]$ માટે,જો $AgNO_3$ વધુ હોય,તો $Ag^+$ આયનો અધિશોષિત થાય છે,જે તેને ધન વીજભારિત બનાવે છે.
$4$. $[AgI]$ માટે,જો $KI$ વધુ હોય,તો $I^-$ આયનો અધિશોષિત થાય છે,જે તેને ઋણ વીજભારિત બનાવે છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ એ યોગ્ય રીતે જોડાયેલ જોડી છે.

(B) દ્રવ્ય-વિરાગી (lyophobic) કલિલ એવા કલિલ છે જે વિક્ષેપન માધ્યમ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે ત્યારે સરળતાથી સ્થાયી કલિલ દ્રાવણ બનાવતા નથી.
$Gelatin$,$Starch$ અને $Gum$ એ દ્રવ્ય-અનુરાગી (lyophilic) કલિલના ઉદાહરણો છે,કારણ કે તેમની વિક્ષેપન માધ્યમ (પાણી) સાથે મજબૂત આકર્ષણ હોય છે.
$Phosphorous$ $(P)$ સોલ એ દ્રવ્ય-વિરાગી કલિલનું ઉદાહરણ છે કારણ કે તે વિક્ષેપન માધ્યમ માટે કુદરતી આકર્ષણ ધરાવતું નથી અને તેને તૈયાર કરવા માટે ખાસ પદ્ધતિઓની જરૂર પડે છે.

(C) કલિલનું વર્ગીકરણ વિક્ષિપ્ત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમની ભૌતિક અવસ્થા પર આધારિત છે:
$1$. પ્રવાહી એરોસોલ: વાયુમાં પ્રવાહી (દા.ત.,ધુમ્મસ) $\rightarrow A-Q$.
$2$. ઘન સોલ: ઘનમાં ઘન (દા.ત.,મિશ્રધાતુ) $\rightarrow B-S$.
$3$. પાયસ: પ્રવાહીમાં પ્રવાહી (દા.ત.,દૂધ) $\rightarrow C-P$.
$4$. જેલી (જેલ): ઘનમાં પ્રવાહી (દા.ત.,જેલ) $\rightarrow D-R$.
તેથી,સાચી જોડ $A-Q, B-S, C-P, D-R$ છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
$(a)$ કોલોઇડલ કણો સામાન્ય ફિલ્ટર પેપરમાંથી પસાર થઈ શકે તેટલા નાના હોય છે.
$(b)$ સમાન મોલર સાંદ્રતાએ કોલોઇડલ દ્રાવણનું ઠારબિંદુ સાચા દ્રાવણ જેટલું જ હોય છે,કારણ કે કોલોઇડલ દ્રાવણમાં કણોની સંખ્યા સાચા દ્રાવણ કરતા ઘણી ઓછી હોય છે,જેના કારણે ઠારબિંદુમાં ઘટાડો નહિવત હોય છે. તેથી,તે ઓછું હોય છે તે વિધાન ખોટું છે.
$(c)$ જ્યારે $AgNO_3$ ને $KI$ માં ઉમેરવામાં આવે છે (વધારે $KI$),ત્યારે $AgI$ કણોની સપાટી પર $I^-$ આયનો અધિશોષિત થાય છે,જે ઋણ વીજભારિત કોલોઇડ બનાવે છે.
$(d)$ વધારાનો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઉમેરવાથી વીજભારના તટસ્થીકરણને કારણે કોલોઇડલ કણોનું સ્કંદન (અવક્ષેપન) થાય છે.

(A) બ્રાઉનિયન ગતિ એ પ્રવાહી કે વાયુમાં નિલંબિત કણોની અસ્તવ્યસ્ત ગતિ છે,જે પ્રવાહી કે વાયુના ઝડપથી ગતિ કરતા અણુઓ સાથેની અથડામણને કારણે થાય છે.
નાના કણોનું દળ ઓછું હોવાથી,તેઓ આ અથડામણોથી વધુ પ્રભાવિત થાય છે,તેથી મોટા કણોની સરખામણીમાં નાના કણો માટે બ્રાઉનિયન ગતિ વધુ સ્પષ્ટ હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચું વિધાન છે.
ધાતુ સલ્ફાઇડ લાયોફોબિક હોય છે (લાયોફિલિક નહીં).
હાર્ડી-શુલ્ઝનો નિયમ જણાવે છે કે આયનની સ્કંદન શક્તિ તેની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે,તેના કદ પર નહીં.
કોલસો એવા વાયુઓનું વધુ અધિશોષણ કરે છે જે સરળતાથી પ્રવાહીમાં ફેરવી શકાય છે; $H_2S$ એ $Cl_2$ કરતા વધુ સરળતાથી પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે (તેના ઊંચા ઉત્કલનબિંદુને કારણે),તેથી $H_2S$ નું અધિશોષણ વધુ થાય છે.

(A) ઈંડાના આલ્બ્યુમિન સોલની તૈયારી નીચેના બે પગલાંમાં કરવામાં આવે છે:
$(i)$ $250 \ mL$ ના બીકરમાં પાણીમાં $NaCl$ નું $100 \ mL$ નું $5 \ \% \ (w/V)$ દ્રાવણ તૈયાર કરો.
$(ii)$ એક ઈંડાને પોર્સેલેઇન ડિશમાં તોડો,આલ્બ્યુમિન (પારદર્શક સફેદ ભાગ) ને પાઇપેટ વડે બહાર કાઢો અને તેને સોડિયમ ક્લોરાઇડના દ્રાવણમાં રેડો. સોલની તૈયારી સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેને બરાબર હલાવો.

(A) કલિલની રક્ષણાત્મક શક્તિ તેના ગોલ્ડ નંબરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે.
$\text{Gold number} \propto \frac{1}{\text{Protective power}}$
આનો અર્થ એ છે કે લાયોફિલિક સોલના ગોલ્ડ નંબરનું મૂલ્ય જેટલું ઓછું,તેની રક્ષણાત્મક ક્રિયા તેટલી જ વધારે.
આપેલા મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: જિલેટીન $(0.005-0.01)$ નો ગોલ્ડ નંબર સૌથી ઓછો છે.
તેથી,જિલેટીન સૌથી સારું રક્ષણાત્મક કલિલ છે.

(D) સર્ફેક્ટન્ટની ક્રિટિકલ મિસેલ કોન્સન્ટ્રેશન $(CMC)$ હાઇડ્રોકાર્બન ચેઇનની લંબાઈ વધવાની સાથે ઘટે છે.
લાંબી ચેઇન હાઇડ્રોફોબિક અસર અને હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડીઓ વચ્ચેના વાન ડર વાલ્સ આકર્ષણ બળોમાં વધારો કરે છે,જે મિસેલ માળખાને સ્થિર કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં $CH_3(CH_2)_{15}N^{+}(CH_3)_3Br^{-}$ સૌથી લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન ચેઇન $(C_{16})$ ધરાવે છે,તેથી તે સૌથી ઓછી મોલર સાંદ્રતાએ મિસેલ્સ બનાવશે.

(B) લાગુ કરેલા વિદ્યુત ક્ષેત્રની અસર હેઠળ પટલમાંથી પ્રવાહીની ગતિને ઇલેક્ટ્રો-ઓસ્મોસિસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેનાથી વિપરીત,વિદ્યુત ક્ષેત્ર હેઠળ કલિલ કણોની ગતિને ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ અથવા કેટાફોરેસિસ કહેવામાં આવે છે.

(D) હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,આયનની સ્કંદન શક્તિ તેની સંયોજકતાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
સોલ $A$ માટે,$BaCl_2$ $(Ba^{2+})$ નું ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય $KCl$ $(K^+)$ કરતા ઓછું છે,જે સૂચવે છે કે $Ba^{2+}$ આયન $K^+$ કરતા સ્કંદન માટે વધુ અસરકારક છે. તેથી,સોલ $A$ ઋણ વીજભારિત હોવો જોઈએ.
સોલ $B$ માટે,$Na_2SO_4$ $(SO_4^{2-})$ નું ફ્લોક્યુલેશન મૂલ્ય $NaBr$ $(Br^-)$ કરતા ઓછું છે,જે સૂચવે છે કે $SO_4^{2-}$ આયન $Br^-$ કરતા સ્કંદન માટે વધુ અસરકારક છે. તેથી,સોલ $B$ ધન વીજભારિત હોવો જોઈએ.
આમ,સોલ $A$ ઋણ વીજભારિત છે અને સોલ $B$ ધન વીજભારિત છે.

(C) ધૂમાડો એ કલિલ પ્રણાલી છે જેમાં ઘન કણો વાયુ માધ્યમમાં વિક્ષેપિત થયેલા હોય છે.

(B) ગોલ્ડ નંબર એટલે મિલિગ્રામમાં રહેલા રક્ષણાત્મક કલિલનું તે ન્યૂનતમ પ્રમાણ જે $10 \, mL$ ગોલ્ડ સોલમાં $1 \, mL$ $10 \% \, NaCl$ દ્રાવણ ઉમેરતા થતું સ્કંદન અટકાવે છે.
આપેલ સ્ટાર્ચનું દળ $= 0.025 \, g$.
દળને મિલિગ્રામમાં ફેરવતા: $0.025 \, g = 0.025 \times 1000 \, mg = 25 \, mg$.
આથી સ્ટાર્ચનો ગોલ્ડ નંબર $25$ છે.

(C) ધુમ્મસ એ એક પ્રકારનું એરોસોલ છે જેમાં વિક્ષેપિત કલા પ્રવાહી છે અને વિક્ષેપન માધ્યમ વાયુ છે.

(B) કોલોઇડલ દ્રાવણમાંથી અશુદ્ધિઓને દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને શુદ્ધિકરણ કહેવામાં આવે છે.
ઇલેક્ટ્રોડાયાલિસિસ એ ડાયાલિસિસની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવા માટે વપરાતી તકનીક છે,જેમાં વિદ્યુત ક્ષેત્ર લાગુ કરવામાં આવે છે,જે કોલોઇડલ દ્રાવણમાંથી આયનીય અશુદ્ધિઓને ઝડપથી દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.
તેથી,કોલોઇડલ દ્રાવણોને ઇલેક્ટ્રોડાયાલિસિસ દ્વારા શુદ્ધ કરી શકાય છે.

(B) આર્સેનિયસ સલ્ફાઇડ $(As_2S_3)$ સોલ એ ઋણભારિત કલિલમય સોલ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે.
ઋણભારિત સોલ માટે,ધન આયનની સંયોજકતા વધવાની સાથે સ્કંદન શક્તિ વધે છે.
ધન આયનોની સંયોજકતા આ મુજબ છે: $Na^+$ $(+1)$,$Ba^{2+}$ $(+2)$,અને $Al^{3+}$ $(+3)$.
$Al^{3+}$ ની સંયોજકતા સૌથી વધુ હોવાથી,$AlCl_3$ સૌથી અસરકારક સ્કંદનકર્તા છે.

(A) હિમોગ્લોબિન તેના આઈસોઈલેક્ટ્રિક બિંદુથી નીચેના $pH$ પર ધન વીજભારિત સોલ છે.
ગોલ્ડ સોલ એ ઋણ વીજભારિત સોલનું જાણીતું ઉદાહરણ છે.

(B) ઘન સોલ એ એક કલિલ પ્રણાલી છે જેમાં ઘન પદાર્થ ઘન માધ્યમમાં વિક્ષેપિત હોય છે. રત્નો એ ઘન સોલના ઉદાહરણો છે જેમાં રંગીન રંગદ્રવ્યો ઘન સ્ફટિકીય બંધારણમાં વિક્ષેપિત હોય છે.

(B) વિક્ષેપિત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમની ભૌતિક અવસ્થાના આધારે કોલોઇડ્સનું વર્ગીકરણ નીચે મુજબ છે:
$1$. ચીઝ $(C)$: આ એક જેલ છે જેમાં ઘન માધ્યમમાં પ્રવાહી વિક્ષેપિત હોય છે (ઘનમાં પ્રવાહી).
$2$. દૂધ $(M)$: આ એક પાયસ (emulsion) છે જેમાં પ્રવાહી માધ્યમમાં પ્રવાહી વિક્ષેપિત હોય છે (પ્રવાહીમાં પ્રવાહી).
$3$. ધુમાડો $(S)$: આ એક એરોસોલ છે જેમાં વાયુ માધ્યમમાં ઘન કણો વિક્ષેપિત હોય છે (વાયુમાં ઘન).
તેથી,સાચું સંયોજન $C$: ઘનમાં પ્રવાહી; $M$: પ્રવાહીમાં પ્રવાહી; $S$: વાયુમાં ઘન છે.

(D) વિકલ્પ $D$ માં આપેલ વિધાન ખોટું છે કારણ કે દ્રવ્યરાગી (Lyophilic) સોલ તેમના વિક્ષેપિત કલા અને વિક્ષેપન માધ્યમ વચ્ચેના મજબૂત આકર્ષણને કારણે સ્વભાવે સ્થાયી હોય છે. તેમને થોડા પ્રમાણમાં વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરીને સરળતાથી સ્કંદિત કરી શકાતા નથી. દ્રવ્યરાગી સોલના સ્કંદન માટે મોટા પ્રમાણમાં વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરવાની અથવા કણોને નિર્જલીકૃત કરવા માટે યોગ્ય દ્રાવક (જેમ કે આલ્કોહોલ અથવા એસિટોન) ઉમેરવાની જરૂર પડે છે. તેનાથી વિપરીત,દ્રવ્યરાગી (Lyophobic) સોલ અસ્થાયી હોય છે અને થોડા પ્રમાણમાં વિદ્યુતવિભાજ્ય ઉમેરવાથી સરળતાથી સ્કંદિત થઈ જાય છે.

(A) એરોસોલ એ એક કલિલ પ્રણાલી છે જેમાં ઘન અથવા પ્રવાહી વાયુમાં વિક્ષેપિત હોય છે.
ઉદાહરણોમાં ધુમ્મસ (વાયુમાં પ્રવાહી) અને ધુમાડો (વાયુમાં ઘન) નો સમાવેશ થાય છે.

(A) વિદ્યુતકણસંચલનમાં,કલીલ કણો વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોડ તરફ ગતિ કરે છે અને તટસ્થ થઈને અવક્ષેપિત થાય છે. તેથી,વિકલ્પ $(A)$ સાચો છે.
બ્રાઉનિયન ગતિ સ્નિગ્ધતા વધવાની સાથે ઘટે છે.
કલીલમય દવાઓ તેમના મોટા પૃષ્ઠફળને કારણે વધુ અસરકારક હોય છે.
પાણીમાં ફટકડી ઉમેરવી એ શુદ્ધિકરણની એક પ્રમાણિત પ્રક્રિયા છે.

(B) પેપ્ટાઈઝેશન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં યોગ્ય વિદ્યુતવિભાજ્ય (peptizing agent) ઉમેરીને તાજા બનાવેલા અવક્ષેપને કોલોઇડલ દ્રાવણમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

(B) કલિલ કણો એ અણુઓ અથવા આયનોના સમૂહ છે જેનો વ્યાસ $1 \ nm$ થી $1000 \ nm$ ની વચ્ચે હોય છે.
કલિલ કણો સાચા દ્રાવણના દ્રાવ્ય કણો કરતા ઘણા મોટા હોવાથી,આપેલ દળમાં કણોની સંખ્યા સાચા દ્રાવણ કરતા ઘણી ઓછી હોય છે.
અભિસરણ દબાણ એ સંખ્યાત્મક ગુણધર્મ હોવાથી અને તે કણોની સંખ્યા પર આધાર રાખતું હોવાથી,સમાન સાંદ્રતાએ કલિલ દ્રાવણનું અભિસરણ દબાણ સાચા દ્રાવણ કરતા ઓછું હોય છે.
તેથી,વિકલ્પ $B$ માં આપેલ વિધાન $INCORRECT$ છે.

(A) વિદ્યુતક્ષેત્રની અસર હેઠળ કલિલ કણોની ગતિને ઇલેક્ટ્રોફોરેસિસ કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે કલિલ કણો ધનભારિત હોય છે,ત્યારે તેઓ કેથોડ (ઋણભારિત ઇલેક્ટ્રોડ) તરફ સ્થળાંતર કરે છે.
ધનભારિત કણોનું કેથોડ તરફનું આ વિશિષ્ટ સ્થળાંતર કેટાફોરેસિસ તરીકે ઓળખાય છે.

(A) આર્સેનિક સલ્ફાઇડ $(As_2S_3)$ સોલ એ ઋણભારિત સોલ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,ઇલેક્ટ્રોલાઇટની સ્કંદન શક્તિ સક્રિય આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે (જે સોલના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવે છે).
ઋણભારિત સોલ માટે,ધન આયનોની સ્કંદન શક્તિનો ક્રમ આ મુજબ છે: $Al^{3+} > Ba^{2+} > Na^+ = K^+$.
તેથી,$As_2S_3$ સોલના સ્કંદન માટે $AlCl_3$ સૌથી અસરકારક ઇલેક્ટ્રોલાઇટ છે.

(B) સ્ટાર્ચ સોલ એ લાયોફિલિક કલિલ છે.
લાયોફિલિક કલિલ બે પરિબળો દ્વારા સ્થિર થાય છે: વીજભાર અને સોલ્વેશન (હાઇડ્રેશન).
લાયોફિલિક સોલનું સ્કંદન કરવા માટે,બંને પરિબળોને દૂર કરવા જરૂરી છે.
વિદ્યુતવિભાજ્ય (જેમ કે $NaCl$,$BaCl_2$,અથવા $CaSO_4$) ઉમેરવાથી માત્ર વીજભાર તટસ્થ થાય છે પરંતુ સોલ્વેશન સ્તર દૂર થતું નથી.
જો કે,આલ્કોહોલ (જેમ કે $C_2H_5OH$) જેવા નિર્જલીકરણ કરતા પદાર્થો ઉમેરવાથી સોલ્વેશન સ્તર દૂર થાય છે,જે સ્કંદન તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,$C_2H_5OH$ સ્ટાર્ચ સોલના સ્કંદન માટે અસરકારક છે.

(B) જ્યારે કોઈ પદાર્થના અસંખ્ય અણુઓ અથવા નાના અણુઓ વિક્ષેપન માધ્યમમાં એકત્રિત થઈને કલૉઇડલ રેન્જ $(1-1000 \ nm)$ ધરાવતા કણો બનાવે છે,ત્યારે પરિણામી કલૉઇડલ સિસ્ટમને મલ્ટી-મોલેક્યુલર કલૉઇડ કહેવામાં આવે છે.
$Fe(OH)_3$ સોલ એ $Fe(OH)_3$ ના અસંખ્ય અણુઓના સમૂહ દ્વારા બને છે,તેથી તે એક મલ્ટી-મોલેક્યુલર કલૉઇડ છે.

(B) લાયોફિલિક કલિલ એ દ્રાવક-આકર્ષક કલિલ છે. જિલેટીન એક પ્રોટીન છે અને તે લાયોફિલિક કલિલ તરીકે વર્તે છે. તેનો ઉપયોગ રક્ષણાત્મક કલિલ તરીકે પણ થાય છે કારણ કે તેનો ગોલ્ડ નંબર ખૂબ જ ઓછો હોય છે.

(A) કોલોઇડ્સનું વર્ગીકરણ નીચે મુજબ છે:
$1$. $As_2S_3$ સોલ એ લાયોફોબિક કોલોઇડ છે અને મલ્ટીમોલેક્યુલર કોલોઇડ પણ છે $(A \to P, R)$.
$2$. સલ્ફર સોલ એ લાયોફોબિક કોલોઇડ છે અને મલ્ટીમોલેક્યુલર કોલોઇડ પણ છે $(B \to P, R)$.
$3$. સ્ટાર્ચ એ મેક્રોમોલેક્યુલર કોલોઇડ છે $(C \to Q)$.
$4$. સાબુ એ એસોસિએટેડ કોલોઇડ છે $(D \to S)$.
તેથી,સાચી જોડ $A \to P, R; B \to P, R; C \to Q; D \to S$ છે.

(C) એક્વા ડેગ એ પાણીમાં ગ્રેફાઇટનું કલીલ દ્રાવણ છે.
તેને $C$ સોલ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,જ્યાં $C$ એટલે કાર્બન (ગ્રેફાઇટ).

(C) $As_2S_3$ સોલ એ ઋણ વીજભારિત સોલ છે.
હાર્ડી-શુલ્ઝના નિયમ મુજબ,વિદ્યુતવિભાજ્યની સ્કંદન શક્તિ કલિલ કણોના વીજભારથી વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનની સંયોજકતા પર આધાર રાખે છે.
ઋણ વીજભારિત સોલ માટે,ધન આયનની સંયોજકતા વધવાની સાથે સ્કંદન શક્તિ વધે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાં,ધન આયનો $Zn^{2+}$,$Na^+$,$Al^{3+}$ અને $Zn^{2+}$ છે.
તેમની સંયોજકતા: $Zn^{2+} = +2$,$Na^+ = +1$,$Al^{3+} = +3$ છે.
$Al^{3+}$ ની સંયોજકતા સૌથી વધુ $(+3)$ હોવાથી,તે ઋણ વીજભારિત $As_2S_3$ સોલ માટે મહત્તમ સ્કંદન શક્તિ ધરાવશે.