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

(D) कोलाइडल विलयनों के शुद्धिकरण में कोलाइडल कणों से घुली हुई अशुद्धियों (विद्युत अपघट्य) को हटाना शामिल है।
$1$. डायलिसिस,विद्युत डायलिसिस और अल्ट्राफिल्ट्रेशन कोलाइड्स के शुद्धिकरण के लिए उपयोग की जाने वाली मानक विधियाँ हैं।
$2$. इलेक्ट्रोफोरेसिस एक ऐसी घटना है जिसमें विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में कोलाइडल कणों की गति होती है,जिसका उपयोग कोलाइडल कणों पर आवेश निर्धारित करने या उनके स्कंदन के लिए किया जाता है,न कि शुद्धिकरण के लिए।

(B) $AgNO_3$ और $KI$ के बीच की अभिक्रिया है: $AgNO_3 + KI \rightarrow AgI(s) + KNO_3$।
ऋणावेशित $AgI$ सोल के लिए,परिक्षेपण माध्यम में $I^-$ आयनों की अधिकता होनी चाहिए,जो $AgI$ कणों की सतह पर अधिशोषित हो जाते हैं।
यह तब होता है जब $KI$ अधिक मात्रा में हो।
विकल्प $B$ में,$50 \ mL$ of $0.2 \ M \ KI$ से $10 \ mmol$ $KI$ प्राप्त होता है,जबकि $50 \ mL$ of $0.1 \ M \ AgNO_3$ से $5 \ mmol$ $AgNO_3$ प्राप्त होता है।
चूंकि $KI$ अधिकता में है,इसलिए $I^-$ आयन $AgI$ पर अधिशोषित होकर ऋणावेशित सोल बनाते हैं।

(A) जब $KI$ के विलयन में $AgNO_3$ अधिक मात्रा में मिलाया जाता है,तो $AgNO_3$ से $Ag^+$ आयन $AgI$ अवक्षेप की सतह पर अधिशोषित हो जाते हैं।
$AgI + Ag^+ \rightarrow [AgI]Ag^+$
चूंकि $Ag^+$ आयन धनात्मक रूप से आवेशित होते हैं,इसलिए परिणामी कोलाइडल कण धनात्मक आवेश वहन करेंगे।

(A) जब प्रकाश की एक किरण को कोलाइडल विलयन से गुजारा जाता है और अल्ट्रामाइक्रोस्कोप के नीचे देखा जाता है,तो कोलाइडल कण गहरे बैकग्राउंड पर प्रकाश के चमकीले बिंदुओं के रूप में दिखाई देते हैं। यह कोलाइडल कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन के कारण होता है,जिसे $Tyndall$ प्रभाव के रूप में जाना जाता है। अल्ट्रामाइक्रोस्कोप कणों का वास्तविक आकार या आकृति नहीं दिखाता है,बल्कि उनके द्वारा प्रकीर्णित प्रकाश को दिखाता है।

(D) कोलाइडल विलयन का रंग परिक्षिप्त कणों द्वारा प्रकीर्णित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है।
यह तरंग दैर्ध्य कणों के आकार और प्रकृति पर निर्भर करती है।
स्वर्ण कोलाइड के लिए,जैसे-जैसे कण का आकार (व्यास) बदलता है,प्रकीर्णन गुण बदल जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग रंग (जैसे लाल,बैंगनी या नीला) दिखाई देते हैं।
अतः,अलग-अलग रंग कोलाइडल स्वर्ण कणों के अलग-अलग व्यास के कारण होते हैं।

(C) टिंडल प्रभाव कोलाइडल विलयनों में देखा जाता है जहाँ परिक्षिप्त कण प्रकाश को प्रकीर्णित करने के लिए पर्याप्त बड़े होते हैं।
$A$,$B$,और $D$ (स्टार्च सोल,पायस और सोने का सोल) सभी कोलाइडल प्रणालियों के उदाहरण हैं।
$C$ (चीनी का घोल) एक वास्तविक विलयन है,जिसमें विलेय के कण आणविक आकार के होते हैं और प्रकाश को प्रकीर्णित करने के लिए बहुत छोटे होते हैं।
इसलिए,चीनी के घोल में टिंडल प्रभाव नहीं देखा जाता है।

(B) टिंडल प्रभाव कोलाइडल कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन है।
यह हाइड्रोफोबिक (लायोफोबिक) सोल में अधिक स्पष्ट होता है क्योंकि इन सोल में कण बड़े होते हैं और परिक्षेपण माध्यम की तुलना में उनका अपवर्तनांक अंतर अधिक होता है।
हाइड्रोफिलिक (लायोफिलिक) सोल अधिक स्थिर होते हैं और कण अक्सर छोटे या विलायक-योजित होते हैं,जिससे हाइड्रोफोबिक सोल की तुलना में टिंडल प्रभाव कम स्पष्ट होता है।

(C) आकाश का नीला रंग $Tyndall$ प्रभाव का परिणाम है,जो वायुमंडल में मौजूद कोलाइडल कणों द्वारा प्रकाश का प्रकीर्णन है।
जैसे ही सूर्य का प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करता है,छोटी तरंग दैर्ध्य (नीला प्रकाश) लंबी तरंग दैर्ध्य (लाल प्रकाश) की तुलना में धूल के कणों और हवा के अणुओं द्वारा अधिक मजबूती से प्रकीर्णित होती है।
इस घटना को $Rayleigh$ प्रकीर्णन के रूप में जाना जाता है।

(C) ब्राउनी गति परिक्षेपण माध्यम में कोलाइडल कणों की निरंतर,यादृच्छिक ज़िग-ज़ैग गति है।
यह परिक्षेपण माध्यम के अणुओं द्वारा कणों पर होने वाली असंतुलित बमबारी के कारण होती है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(D) एक लागू विद्युत क्षेत्र के तहत कोलाइडल कणों की गति की घटना को $Electrophoresis$ (वैद्युत कण संचलन) कहा जाता है।
चूंकि कोलाइडल कणों पर आवेश होता है,इसलिए वे विपरीत आवेशित इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ते हैं।
इस प्रकार,कणों की गति की दिशा कोलाइडल कणों पर आवेश की प्रकृति को निर्धारित करने में मदद करती है।

(C) समविभव बिंदु (isoelectric point) को उस $pH$ मान के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर कोलाइडल कणों पर कोई शुद्ध आवेश (net charge) नहीं होता है।
चूंकि इस $pH$ पर कण विद्युत रूप से उदासीन होते हैं,इसलिए इलेक्ट्रोफोरेसिस के दौरान विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में वे न तो कैथोड की ओर और न ही एनोड की ओर गति करते हैं।
अतः,सही कथन यह है कि कोलाइडल कण किसी भी इलेक्ट्रोड की ओर गति नहीं करते हैं।

(C) सोल के स्कंदन के लिए आवश्यक विद्युत-अपघट्य की मिलीमोल प्रति लीटर में न्यूनतम सांद्रता को उसका $Flocculation \ value$ (ऊर्णन मान) या $Coagulation \ value$ (स्कंदन मान) कहा जाता है।

(B) किसी विद्युत अपघट्य की स्कंदन क्षमता सक्रिय आयन (कोलाइडल कणों के विपरीत आवेश वाले आयन) की संयोजकता पर निर्भर करती है।
$Hardy-Schulze$ नियम के अनुसार,मिलाए गए स्कंदन आयन की संयोजकता जितनी अधिक होती है,अवक्षेपण (स्कंदन) करने की उसकी क्षमता उतनी ही अधिक होती है।
इसलिए,सही उत्तर $Hardy-Schulze$ के नियम हैं।

(A) स्कंदन मान (या फ्लोक्यूलेशन मान) को सोल के स्कंदन के लिए आवश्यक इलेक्ट्रोलाइट की न्यूनतम सांद्रता के रूप में परिभाषित किया जाता है,जिसे $mmol/L$ में मापा जाता है।
इसलिए,इसे $mmol/L$ की इकाई में व्यक्त किया जाता है।

(B) हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,कोलाइडल कणों के विपरीत आवेश वाले आयन के आवेश का परिमाण जितना अधिक होगा,उसकी स्कंदन शक्ति उतनी ही अधिक होगी।
चूंकि सोल धनावेशित है,इसलिए स्कंदन शक्ति ऋणायन (anion) पर निर्भर करती है।
दिए गए विद्युत अपघट्यों में ऋणायनों की संयोजकता इस प्रकार है:
$Cl^-$ ($NaCl$ से): $-1$
$[Fe(CN)_6]^{4-}$ ($K_4[Fe(CN)_6]$ से): $-4$
$Cl^-$ ($ZnCl_2$ से): $-1$
$SO_4^{2-}$ ($Na_2SO_4$ से): $-2$
सबसे अधिक संयोजकता वाला ऋणायन $[Fe(CN)_6]^{4-}$ है,जिसका आवेश $-4$ है।
अतः,$K_4[Fe(CN)_6]$ की स्कंदन शक्ति सबसे अधिक होगी और इसके लिए न्यूनतम सांद्रता की आवश्यकता होगी।

(B) सोल को नष्ट करने की प्रक्रिया को स्कंदन (coagulation) या ऊर्णन (flocculation) कहा जाता है।
सोल में विद्युतअपघट्य मिलाने से कोलाइडल कणों पर मौजूद आवेश उदासीन हो जाता है।
एक बार आवेश उदासीन हो जाने पर,कण एकत्रित हो जाते हैं और गुरुत्वाकर्षण के कारण नीचे बैठ जाते हैं।
इसलिए,विद्युतअपघट्य का योग सोल को नष्ट करने की मानक विधि है।

(D) Hardy-Schulze नियम के अनुसार,किसी आयन की स्कंदन क्षमता उसकी संयोजकता (आवेश) के सीधे समानुपाती होती है।
आयन पर जितना अधिक आवेश होगा,उसकी स्कंदन क्षमता उतनी ही अधिक होगी।
आवेशों की तुलना करने पर:
$PO_4^{3-}$ का आवेश $-3$ है।
$SO_4^{2-}$ और $SO_3^{2-}$ का आवेश $-2$ है।
$NO_3^-$ का आवेश $-1$ है।
चूंकि $NO_3^-$ का आवेश सबसे कम है,इसलिए इसकी स्कंदन क्षमता सबसे कम है।

(C) हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,किसी विद्युत-अपघट्य की स्कंदन क्षमता सक्रिय आयन (कोलाइडल कणों के विपरीत आवेश वाला आयन) की संयोजकता पर निर्भर करती है।
चूंकि आर्सेनियस सल्फाइड सोल ऋणावेशित है,इसलिए स्कंदन क्षमता धनायन (cation) की संयोजकता पर निर्भर करेगी।
धनायन की संयोजकता जितनी अधिक होगी,उसकी स्कंदन क्षमता उतनी ही अधिक होगी।
धनायनों की तुलना करने पर:
$Na^+$ (संयोजकता $1$)
$Mg^{2+}$ (संयोजकता $2$)
$Al^{3+}$ (संयोजकता $3$)
चूंकि $Al^{3+}$ की संयोजकता सबसे अधिक है,इसलिए $AlCl_3$ की स्कंदन क्षमता सबसे अधिक होगी।

(A) Hardy-Schulze नियम के अनुसार,किसी विद्युत अपघट्य की स्कंदन शक्ति सक्रिय आयन (जो कोलाइडल कणों के विपरीत आवेशित होता है) की संयोजकता पर निर्भर करती है।
$Fe(OH)_3$ एक धनावेशित सोल है।
इसलिए,इसके स्कंदन के लिए ऋणावेशित आयनों की आवश्यकता होती है।
आयन पर आवेश का परिमाण बढ़ने के साथ स्कंदन शक्ति बढ़ती है।
ऋणायनों की तुलना करने पर: $PO_4^{3-}$ पर आवेश $-3$ है,जबकि $SO_4^{2-}$ पर आवेश $-2$ है।
चूंकि $PO_4^{3-}$ पर आवेश का परिमाण $SO_4^{2-}$ से अधिक है,इसलिए दिए गए विकल्पों में $PO_4^{3-}$ की स्कंदन शक्ति सबसे अधिक है।

(D) स्वर्ण संख्या रक्षी कोलाइड की मिलीग्राम में वह न्यूनतम मात्रा है जो $10 \, mL$ गोल्ड सॉल में $1 \, mL \, 10 \% \, NaCl$ विलयन मिलाने पर उसके स्कंदन को रोकती है।
दिया गया है: स्टार्च का द्रव्यमान = $0.025 \, g = 25 \, mg$.
चूंकि $10 \, mL$ गोल्ड सॉल को सुरक्षित करने के लिए $25 \, mg$ स्टार्च की आवश्यकता होती है,इसलिए स्टार्च की स्वर्ण संख्या $25$ है।

(B) कोलाइड की रक्षक क्षमता उसकी स्वर्ण संख्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
गणितीय रूप से,$\text{रक्षक क्षमता} \propto \frac{1}{\text{स्वर्ण संख्या}}$.
दी गई स्वर्ण संख्याएँ हैं:
$A = 0.04$
$B = 0.004$
$C = 10$
$D = 40$
मानों की तुलना करने पर,स्वर्ण संख्या का क्रम $B < A < C < D$ है।
अतः,रक्षक क्षमता का क्रम $B > A > C > D$ होगा।

(D) स्वर्ण संख्या को $10 \, mL$ मानक गोल्ड सॉल के स्कंदन को रोकने के लिए आवश्यक रक्षी कोलाइड की मिलीग्राम $(mg)$ में मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$100 \, cm^3$ गोल्ड सॉल के लिए $10^{-4} \, g$ जिलेटिन की आवश्यकता होती है।
अतः,$10 \, cm^3$ गोल्ड सॉल के लिए $\frac{10^{-4}}{10} \, g = 10^{-5} \, g$ जिलेटिन की आवश्यकता होगी।
$g$ को $mg$ में बदलने पर: $10^{-5} \, g = 10^{-5} \times 10^3 \, mg = 10^{-2} \, mg = 0.01 \, mg$।
अतः,जिलेटिन की स्वर्ण संख्या $0.01$ है।

(A) स्वर्ण संख्या द्रवरागी (lyophilic) कोलाइड की सुरक्षात्मक शक्ति का माप है,जो द्रवविरागी (lyophobic) कोलाइड को विद्युत अपघट्य द्वारा स्कंदन (coagulation) से बचाती है। अतः,यह द्रवविरागी कोलाइड पर द्रवरागी कोलाइड के सुरक्षात्मक प्रभाव को दर्शाती है।

(B) लायोफिलिक कोलाइड्स सुरक्षात्मक कोलाइड्स के रूप में कार्य करते हैं। जब इन्हें इमल्शन में मिलाया जाता है,तो ये परिक्षिप्त प्रावस्था के कणों के चारों ओर एक सुरक्षात्मक परत बना लेते हैं,जो इमल्शन को स्कंदित होने या टूटने से रोकता है। इस प्रक्रिया को इमल्शन का स्थिरीकरण कहा जाता है।

(C) $1$. कोलाइडल सिस्टम ब्राउनियन गति और टिंडल प्रभाव प्रदर्शित करते हैं,जो एक सही कथन है।
$2$. गोल्ड नंबर लायोफिलिक कोलाइड्स की सुरक्षात्मक शक्ति का एक माप है,जो एक सही कथन है।
$3$. द्रव में द्रव के कोलाइडल घोल को पायस (emulsion) कहा जाता है,जेल नहीं। जेल एक कोलाइडल सिस्टम है जहाँ एक द्रव ठोस में परिक्षिप्त होता है। इसलिए,यह कथन गलत है।
$4$. हार्डी-शुल्ज़ नियम स्कंदन से संबंधित हैं,जो एक सही कथन है।

(B) साबुन के अणुओं में एक लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला (जलविरागी) और एक ध्रुवीय सिर (जलरागी) होता है।
जब साबुन को ग्रीस वाले पानी में मिलाया जाता है,तो साबुन के अणुओं का जलविरागी हिस्सा ग्रीस से जुड़ जाता है,जबकि जलरागी हिस्सा पानी में रहता है।
यह प्रक्रिया ग्रीस की बड़ी बूंदों को छोटी बूंदों में तोड़ देती है,जिससे पानी में एक स्थिर पायस (emulsion) बनता है,जिसे आसानी से धोया जा सकता है।
इस क्रियाविधि को पायसीकरण (emulsification) कहा जाता है।

(B) इमल्शन दो प्रकार के होते हैं: तेल-में-पानी $(O/W)$ और पानी-में-तेल $(W/O)$।
तेल-में-पानी इमल्शन में पानी परिक्षेपण माध्यम होता है (जैसे,दूध)।
पानी-में-तेल इमल्शन में तेल परिक्षेपण माध्यम होता है (जैसे,मक्खन,कॉड लिवर ऑयल और कोल्ड क्रीम)।
अतः,मक्खन पानी-में-तेल इमल्शन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

(C) आइसक्रीम बनाने में जिलेटिन एक सुरक्षात्मक कोलाइड के रूप में कार्य करता है। $\text{यह}$ कोलाइडल प्रणाली को स्थिर करने में मदद करता है और बर्फ के क्रिस्टल की वृद्धि को रोकता है,जिससे आइसक्रीम की बनावट चिकनी बनी रहती है।

(A) रक्त एक कोलाइडल विलयन है जिसमें परिक्षिप्त प्रावस्था के कण ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं।
हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,एक विद्युत अपघट्य की स्कंदन शक्ति सक्रिय आयन की संयोजकता पर निर्भर करती है (जो कोलाइडल कणों के विपरीत आवेश धारण करता है)।
चूंकि रक्त के कण ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं,इसलिए $FeCl_3$ से प्राप्त धनात्मक रूप से आवेशित $Fe^{3+}$ आयन आवेश को उदासीन करने और स्कंदन करने में प्रभावी होते हैं,जिससे रक्तस्राव रुक जाता है।

(A) $Purple \ of \ Cassius$ सोने का एक कोलाइडल विलयन है जिसे $SnCl_2$ (स्टैनस क्लोराइड) द्वारा गोल्ड क्लोराइड विलयन के अपचयन से प्राप्त किया जाता है।
यह कांच की रंगाई और सिरेमिक में उपयोग किए जाने वाले गोल्ड सोल का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

(B) वह घटना जिसमें जेल सिकुड़ जाता है और रखे रहने पर तरल पदार्थ बाहर निकालता है,उसे $Syneresis$ कहा जाता है।
यह जेल नेटवर्क के संकुचन के कारण होता है,जो अंदर फंसे तरल को बाहर निकाल देता है।

(C) कोलाइडल सोल का वर्गीकरण परिक्षेपण माध्यम के आधार पर किया जाता है।
जब पानी का उपयोग परिक्षेपण माध्यम के रूप में किया जाता है,तो सोल को 'एक्वा-सोल' या 'हाइड्रोसोल' कहा जाता है।
'एक्वा-डेग' पानी में परिक्षिप्त ग्रेफाइट का एक विशिष्ट कोलाइडल सोल है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(B) धुएं से कार्बन कणों को हटाने की प्रक्रिया वैद्युतकणसंचलन $(electrophoresis)$ के सिद्धांत पर आधारित है।
धुआं एक कोलाइडल प्रणाली है जिसमें कार्बन कण हवा में परिक्षिप्त होते हैं।
ये कार्बन कण आवेशित होते हैं।
जब धुएं को उच्च वोल्टेज स्रोत से जुड़ी धातु की प्लेटों वाले कक्ष से गुजारा जाता है,तो आवेशित कार्बन कण विपरीत आवेशित प्लेटों की ओर आकर्षित होते हैं,उदासीन हो जाते हैं और नीचे बैठ जाते हैं।
इस उपकरण को $Cottrell$ $precipitator$ (कॉटरेल अवक्षेपक) कहा जाता है।

(C) सबसे पहले,आयतन को लीटर में बदलें:
$1 \ mm^3 = (10^{-1} \ cm)^3 = 10^{-3} \ cm^3 = 10^{-3} \ mL = 10^{-6} \ L$.
$1 \ mm^3$ में डिटर्जेंट के अणुओं की कुल संख्या की गणना करें:
$\text{अणुओं की संख्या} = \text{मोलरता} \times \text{आयतन (L में)} \times N_A$
$= 10^{-3} \ mol/L \times 10^{-6} \ L \times 6 \times 10^{23} \ mol^{-1} = 6 \times 10^{14}$ अणु।
यह दिया गया है कि इस आयतन में $10^{13}$ मिसेल हैं,इसलिए प्रति मिसेल डिटर्जेंट अणुओं की संख्या है:
$\text{प्रति मिसेल आयनों की संख्या} = \frac{\text{कुल अणु}}{\text{मिसेल की संख्या}} = \frac{6 \times 10^{14}}{10^{13}} = 60$.

(C) द्रव-विरोधी (lyophobic) कोलाइड वे होते हैं जिनमें परिक्षिप्त प्रावस्था का परिक्षेपण माध्यम के लिए बहुत कम या कोई आकर्षण नहीं होता है।
दिए गए विकल्पों में से,$Gold$ $sol$ एक द्रव-विरोधी कोलाइडल विलयन है।
स्टार्च और प्रोटीन विलयन द्रव-स्नेही (lyophilic) कोलाइड हैं,और कार्बनिक विलायकों में बहुलक विलयन भी आमतौर पर द्रव-स्नेही होते हैं।

(D) विलयन में उपस्थित सोने का आयतन = $\frac{\text{सोने का द्रव्यमान}}{\text{सोने का घनत्व}} = \frac{1.9 \times 10^{-4} \ g}{19 \ g/cm^3} = 1.0 \times 10^{-5} \ cm^3$.
$10 \ nm = 10^{-6} \ cm$ त्रिज्या वाले गोलाकार कणों के लिए,प्रत्येक कण का आयतन = $\frac{4}{3} \pi r^3 = \frac{4}{3} \times 3.14 \times (10^{-6} \ cm)^3 = 4.186 \times 10^{-18} \ cm^3$.
$1 \ L$ $(1000 \ cm^3)$ में उपस्थित सोने के कणों की संख्या = $\frac{\text{सोने का कुल आयतन}}{\text{एक कण का आयतन}} = \frac{1.0 \times 10^{-5} \ cm^3}{4.186 \times 10^{-18} \ cm^3} \approx 2.389 \times 10^{12} \text{ कण}$.
चूंकि $1 \ L = 10^6 \ mm^3$,इसलिए प्रति $mm^3$ कणों की संख्या = $\frac{2.389 \times 10^{12}}{10^6} \approx 2.4 \times 10^6 \text{ कण/mm}^3$.

(A) हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,फ्लोक्यूलेशन मान स्कंदन करने वाले आयन की संयोजकता के व्युत्क्रमानुपाती होता है,अर्थात $\text{Flocculating value} \propto \frac{1}{z}$,जहाँ $z$ स्कंदन करने वाले आयन की संयोजकता है।
$Fe(OH)_3$ एक धनावेशित सॉल है,इसलिए इसका स्कंदन ऋणायनों द्वारा होता है।
दिए गए इलेक्ट्रोलाइट्स में मौजूद ऋणायन हैं:
$A) Cl^-$ (संयोजकता = $1$)
$B) S^{2-}$ (संयोजकता = $2$)
$C) PO_4^{3-}$ (संयोजकता = $3$)
$D) SO_4^{2-}$ (संयोजकता = $2$)
चूंकि $Cl^-$ की संयोजकता सबसे कम $(z=1)$ है,इसलिए इसका फ्लोक्यूलेशन मान अधिकतम होगा। अतः,$NaCl$ का फ्लोक्यूलेशन मान अधिकतम है।

(D) $FeCl_3$ और अतिरिक्त $NaOH$ के बीच अभिक्रिया से ऋणावेशित फेरिक हाइड्रॉक्साइड सोल बनता है: $FeCl_3 + 3NaOH \to Fe(OH)_3(s) + 3NaCl$।
अतिरिक्त $NaOH$ से $OH^-$ आयनों के अधिशोषण के कारण,सोल ऋणावेशित होता है: $[Fe(OH)_3]OH^-$।
हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,किसी आयन की स्कंदन शक्ति उसकी संयोजकता के सीधे समानुपाती होती है। ऋणावेशित सोल के लिए,धनायन की संयोजकता बढ़ने के साथ स्कंदन शक्ति बढ़ती है।
दिए गए धनायनों की संयोजकता है: $Ba^{2+}$ $(+2)$ और $Al^{3+}$ $(+3)$।
चूंकि $Al^{3+}$ की संयोजकता सबसे अधिक है,इसलिए इसकी स्कंदन शक्ति अधिकतम है और अतः इसका स्कंदन मान न्यूनतम है।

(D) लायोफोबिक सोल को रासायनिक विधियों जैसे द्वि-अपघटन,ऑक्सीकरण,अपचयन और जल-अपघटन द्वारा तैयार किया जाता है।
उदाहरण के लिए:
$1$. द्वि-अपघटन: $As_2O_3 + 3H_2S \rightarrow As_2S_3 (\text{sol}) + 3H_2O$
$2$. ऑक्सीकरण: $2H_2S + SO_2 \rightarrow 3S (\text{sol}) + 2H_2O$
$3$. अपचयन: $2AuCl_3 + 3HCHO + 3H_2O \rightarrow 2Au (\text{sol}) + 3HCOOH + 6HCl$
$4$. जल-अपघटन: $FeCl_3 + 3H_2O \rightarrow Fe(OH)_3 (\text{sol}) + 3HCl$
चूंकि इन सभी विधियों का उपयोग किया जाता है,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(C) कोलाइडल कणों की एनोड की ओर गति यह दर्शाती है कि सोल ऋणात्मक रूप से आवेशित है।
हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,किसी इलेक्ट्रोलाइट की स्कंदन शक्ति कोलाइडल कणों के आवेश के विपरीत आवेश वाले आयन की संयोजकता पर निर्भर करती है।
चूंकि सोल ऋणात्मक है,इसलिए स्कंदन शक्ति धनायन ($Na^+$,$Ba^{2+}$,$Al^{3+}$) के आवेश पर निर्भर करती है।
धनायन पर जितना अधिक आवेश होगा,उसकी स्कंदन शक्ति उतनी ही अधिक होगी।
अतः,स्कंदन शक्ति का क्रम $Al^{3+} > Ba^{2+} > Na^+$ है,जो $AlCl_3 > BaCl_2 > NaCl$ के अनुरूप है।

(A) चूंकि सोल के कण कैथोड की ओर गमन करते हैं,इसलिए वे धनावेशित हैं।
हार्डी-शुल्ज़ नियम के अनुसार,किसी आयन की स्कंदन शक्ति उसकी संयोजकता के सीधे समानुपाती होती है।
धनावेशित सोल के लिए,प्रभावी स्कंदन आयन ऋणायन हैं: $Cl^-$,$SO_4^{2-}$ और $PO_4^{3-}$.
स्कंदन शक्ति का क्रम $PO_4^{3-} > SO_4^{2-} > Cl^-$ है।
चूंकि स्कंदन मान स्कंदन शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है,इसलिए स्कंदन मानों का क्रम $NaCl > Na_2SO_4 > Na_3PO_4$ होगा।

(A) कोलाइड की रक्षणात्मक शक्ति उसके गोल्ड नंबर के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
कम गोल्ड नंबर का अर्थ है अधिक रक्षणात्मक शक्ति।
दिए गए गोल्ड नंबर: $A = 0.50$,$B = 0.01$,$C = 0.10$,$D = 0.005$।
गोल्ड नंबर के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित करने पर: $D (0.005) < B (0.01) < C (0.10) < A (0.50)$।
अतः,रक्षणात्मक शक्ति का क्रम $A < C < B < D$ है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ या $C$ है।

(A) काला अजार रोग के उपचार में कोलाइडल एंटीमनी का उपयोग किया जाता है।

(C) इलेक्ट्रोडायलिसिस में विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में विपरीत आवेशित इलेक्ट्रोड की ओर आयनों की गति शामिल होती है।
यूरिया $(NH_2CONH_2)$ एक सहसंयोजक यौगिक है और जलीय विलयन में आयनों में वियोजित नहीं होता है।
चूंकि यह आयन नहीं बनाता है,इसलिए यह विद्युत क्षेत्र द्वारा गति नहीं कर सकता है और इस प्रकार इसे इलेक्ट्रोडायलिसिस द्वारा हटाया नहीं जा सकता है।
इसके विपरीत,$NaCl$,$K_2SO_4$,और $CaCl_2$ आयनिक यौगिक हैं जो आयनों ($Na^+$,$Cl^-$,$K^+$,$SO_4^{2-}$,$Ca^{2+}$) में वियोजित हो जाते हैं और इस प्रक्रिया द्वारा आसानी से हटाए जा सकते हैं।

(A) वायुमंडल में मौजूद कोलाइडल कणों (धूल और हवा के अणु) द्वारा सूर्य के प्रकाश के प्रकीर्णन के कारण आकाश नीला दिखाई देता है।
रेले प्रकीर्णन के अनुसार,प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता तरंगदैर्ध्य की चौथी घात के व्युत्क्रमानुपाती होती है $(I \propto 1/\lambda^4)$।
चूंकि नीले प्रकाश की तरंगदैर्ध्य लाल प्रकाश की तुलना में कम होती है,इसलिए इन कणों द्वारा इसका प्रकीर्णन अधिक प्रभावी ढंग से होता है,जिससे आकाश नीला दिखाई देता है।

(B) कथन सही है क्योंकि मिसेल में,हाइड्रोफिलिक $-COO^{-}$ सिरे सतह पर पानी की ओर उन्मुख होते हैं,जबकि हाइड्रोफोबिक हाइड्रोकार्बन पूंछ अंदर की ओर होती हैं।
कारण भी सही है क्योंकि साबुन (सोडियम स्टीयरेट) मिलाने से यह एक सर्फेक्टेंट के रूप में कार्य करता है,जो पानी के पृष्ठ तनाव को कम करता है।
हालाँकि,पृष्ठ तनाव में कमी सर्फेक्टेंट का एक गुण है,यह इस बात की सीधी व्याख्या नहीं है कि $-COO^{-}$ समूह मिसेल की सतह पर क्यों होते हैं। यह अभिविन्यास अणुओं की उभयधर्मी (amphiphilic) प्रकृति के कारण होता है।

(A) कोलाइडल विलयन का रंग कोलाइडल कणों के आकार पर निर्भर करता है।
गोल्ड सोल के लिए,रंग कण के आकार के साथ बदलता है; बहुत महीन गोल्ड सोल लाल रंग का होता है।
यह रंग कोलाइडल गोल्ड कणों द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन के कारण उत्पन्न होता है।