Corrosion and its Prevention Questions in Gujarati

(B) લોખંડની વસ્તુઓને કાટ લાગતો અટકાવવા માટે તેના પર રંગ (પેઇન્ટ) કરવામાં આવે છે.
કાટ લાગવો એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જે ત્યારે થાય છે જ્યારે લોખંડ હવામાં રહેલા ભેજ અને ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવે છે.
રંગનું પડ લગાવવાથી એક ભૌતિક અવરોધ ઊભો થાય છે જે લોખંડની સપાટી અને વાતાવરણીય ભેજ તથા ઓક્સિજન વચ્ચેનો સંપર્ક તોડી નાખે છે.
કાટ લાગવાની પ્રક્રિયા માટે ભેજ અને ઓક્સિજન બંનેની હાજરી અનિવાર્ય હોવાથી,રંગ કરવાથી લોખંડનું ક્ષારણ અસરકારક રીતે અટકે છે.

(B) ધાતુની સક્રિયતા તેના ક્ષારણ પામવાની વૃત્તિના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જે ધાતુઓ ઓછી સક્રિય હોય છે,જેમ કે સોનું,ચાંદી અને પ્લેટિનમ,તે વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજન,ભેજ અથવા અન્ય રસાયણો સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપતી નથી.
તેથી,આ ધાતુઓ ક્ષારણ સામે ઉચ્ચ પ્રતિકાર ધરાવે છે અને તેનું સરળતાથી ક્ષારણ થતું નથી.

(A) સાચી પદ્ધતિ ઝિંકનું પડ ચડાવવું (ગેલ્વેનાઈઝેશન) છે.
સામાન્ય રીતે લોખંડને કાટથી બચાવવા માટે ગ્રીસ કે રંગ લગાવી શકાય છે,પરંતુ લોખંડની તવી માટે આ પદ્ધતિઓ યોગ્ય નથી.
જ્યારે તવીને ગરમ કરવામાં આવે અથવા વારંવાર ધોવામાં આવે,ત્યારે ગ્રીસ કે રંગનું પડ નાશ પામે છે.
ઝિંકનું પડ (ગેલ્વેનાઈઝેશન) એક વધુ ટકાઉ રક્ષણાત્મક પડ પૂરું પાડે છે જે ધાતુના રસોઈના વાસણો માટે વધુ યોગ્ય છે.

(N/A) લોખંડને કાટ લાગતો અટકાવવાના બે ઉપાયો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ તેલ,ગ્રીસ કે રંગ લગાવવો: લોખંડની સપાટી પર તેલ,ગ્રીસ કે રંગનું પડ લગાવવાથી સપાટી વોટરપ્રૂફ બને છે,જેથી હવામાં રહેલા ભેજ અને ઓક્સિજન લોખંડના સીધા સંપર્કમાં આવી શકતા નથી. આથી,કાટ લાગતો અટકે છે.
$(ii)$ ગેલ્વેનાઈઝેશન: લોખંડની વસ્તુ પર ઝીંક (જસત) ધાતુનું પાતળું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયાને ગેલ્વેનાઈઝેશન કહે છે. આ પડ લોખંડને ઓક્સિજન અને ભેજના સંપર્કમાં આવતા અટકાવે છે,જેથી કાટ લાગતો નથી.

(B) ગેલ્વેનાઇઝેશન એ લોખંડ અથવા સ્ટીલને કાટ લાગવાથી બચાવવા માટે વપરાતી એક ધાતુશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,લોખંડની સપાટી પર $Zinc$ (જસત) નું રક્ષણાત્મક પડ ચડાવવામાં આવે છે.
$Zinc$ એ લોખંડ કરતા વધુ સક્રિય હોવાથી,તે 'સેક્રિફિશિયલ એનોડ' તરીકે કાર્ય કરે છે,જે લોખંડના બદલે પોતે ક્ષારિત થાય છે અને આમ નીચેના ધાતુને કાટ લાગવાથી બચાવે છે.

(C) જ્યારે તાંબાની વસ્તુઓ લાંબા સમય સુધી ભેજવાળી હવામાં ખુલ્લી રહે છે,ત્યારે તે વાતાવરણમાં રહેલા કાર્બન ડાયોક્સાઈડ,ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
આ પ્રક્રિયાને કારણે તાંબાની સપાટી પર લીલા રંગનું પડ જામી જાય છે.
આ લીલા રંગના પડને રાસાયણિક રીતે બેઝિક કોપર કાર્બોનેટ કહેવામાં આવે છે,જેનું સૂત્ર $[CuCO_{3} \cdot Cu(OH)_{2}]$ છે.
તેથી,સાચો જવાબ બેઝિક કોપર કાર્બોનેટનું લીલું પડ છે.

(N/A) $(i)$ ધાતુ $X$ એ તાંબુ $(Cu)$ છે. આ ફેરફાર માટે જવાબદાર પ્રક્રિયાને ક્ષારણ (Corrosion) કહેવામાં આવે છે.
$(ii)$ લીલા રંગનું પડ બેઝિક કોપર કાર્બોનેટ છે. તેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CuCO_{3} \cdot Cu(OH)_{2}$ છે.
$(iii)$ ક્ષારણને રોકવા માટેની બે મહત્વની પદ્ધતિઓ નીચે મુજબ છે:
$1$. સપાટી પર રંગ (પેઇન્ટ) કરવો અથવા તેલ કે ગ્રીસ લગાવવું.
$2$. ગેલ્વેનાઇઝેશન અથવા મિશ્રધાતુ બનાવવી.

(N/A) લોખંડનું ક્ષારણ એક ગંભીર સમસ્યા છે કારણ કે તે પુલ,લોખંડની રેલિંગ,જહાજો અને ધાતુઓમાંથી બનેલી તમામ વસ્તુઓ,ખાસ કરીને લોખંડની બનેલી વસ્તુઓને નોંધપાત્ર માળખાકીય નુકસાન પહોંચાડે છે. દર વર્ષે,ક્ષતિગ્રસ્ત લોખંડના માળખાને બદલવા માટે પુષ્કળ પ્રમાણમાં નાણાં ખર્ચવામાં આવે છે.
$(b)$ ક્ષારણને નીચેની પદ્ધતિઓ દ્વારા અટકાવી શકાય છે:
$1$. રંગકામ (Painting): લોખંડની વસ્તુની સપાટી પર રંગનું પડ લગાવવું.
$2$. ગેલ્વેનાઈઝેશન (Galvanization): લોખંડ પર ઝીંકનું પાતળું પડ ચડાવવું.
$3$. ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ (Electroplating): લોખંડની સપાટી પર ક્ષારણ ન થાય તેવી ધાતુનું પડ ચડાવવું.
$4$. ગ્રીસ કે તેલ લગાવવું: મશીનોના ફરતા ભાગો પર તેલ કે ગ્રીસ લગાવવું.

(N/A) $(i)$ ધાતુનું ક્ષારણ (corrosion) થયું છે.
$(ii)$ ધાતુ કોપર $(Cu)$ છે.
$(iii)$ લીલા રંગનું પડ બેઝિક કોપર કાર્બોનેટ છે,જેનું રાસાયણિક સૂત્ર $CuCO_{3} \cdot Cu(OH)_{2}$ છે.
$(iv)$ આ પ્રક્રિયાને રોકવા માટેની બે રીતો:
$1.$ ધાતુની સપાટી પર રંગ (paint) અથવા તેલ/ગ્રીસ લગાવીને તેને ભેજવાળી હવાના સંપર્કથી બચાવવી.
$2.$ ધાતુની મિશ્રધાતુ (alloy) બનાવીને તેના ક્ષારણ સામેનો અવરોધ વધારવો.

(N/A) વિદ્યુત વાયરો સામાન્ય રીતે તાંબા (કોપર) ના બનેલા હોય છે,જે વિદ્યુતનો ઉત્તમ સુવાહક છે. જોકે,તાંબું સક્રિય ધાતુ છે અને હવામાં રહેલા ભેજ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના સંપર્કમાં આવતા તેનું ક્ષારણ થાય છે,જેના કારણે તેના પર લીલા રંગનું કોપર કાર્બોનેટનું પડ જામી જાય છે. વધુમાં,તાંબું ધાતુ હોવાથી તેને સીધો સ્પર્શ કરવાથી વીજળીનો આંચકો લાગવાનું જોખમ રહે છે. પ્લાસ્ટિક એક અવાહક પદાર્થ તરીકે કામ કરે છે,જે વીજળીના આંચકાથી રક્ષણ આપે છે અને ધાતુના વાયરને વાતાવરણીય ક્ષારણથી બચાવે છે.

(N/A) $(i)$ એલ્યુમિનિયમનું ક્ષારણ સરળતાથી થતું નથી કારણ કે હવામાં ખુલ્લા રાખવાથી તેની સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_2O_3)$ નું પાતળું,રક્ષણાત્મક અને નિષ્ક્રિય પડ બને છે. આ પડ ધાતુનું વધુ ઓક્સિડેશન અટકાવે છે.
$(ii)$ ચોમાસાની ઋતુમાં તાંબાના વાસણો પર લીલું પડ જામી જાય છે કારણ કે તાંબુ હવામાં રહેલા ભેજયુક્ત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કોપર કાર્બોનેટ $(CuCO_3)$ અને કોપર હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Cu(OH)_2)$ નું મિશ્રણ બનાવે છે,જે લીલા રંગનું હોય છે.

(N/A) લોખંડને કાટથી બચાવવા માટે તેના પર ઝિંકનું ગેલ્વેનાઇઝેશન કરવામાં આવે છે. આનું કારણ એ છે કે ઝિંક એ લોખંડ કરતા વધુ સક્રિય (વધુ ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ) છે,તેથી તે એક રક્ષણાત્મક પડ બનાવે છે જે કાટને અટકાવે છે. કોપર એ લોખંડ કરતા ઓછું સક્રિય (ઓછું ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ) છે. તેથી,લોખંડને કોપર વડે ગેલ્વેનાઇઝ કરી શકાતું નથી,કારણ કે જો કોપરનું પડ ક્યાંકથી ક્ષતિગ્રસ્ત થાય,તો તે લોખંડના કાટ લાગવાની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવશે.

(N/A) એનોડાઇઝિંગ એ એક વિદ્યુતવિભાજનની પ્રક્રિયા છે જેનો ઉપયોગ ધાતુના ભાગો,ખાસ કરીને એલ્યુમિનિયમની સપાટી પર કુદરતી ઓક્સાઇડના સ્તરની જાડાઈ વધારવા માટે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,એક શુદ્ધ એલ્યુમિનિયમની વસ્તુને એનોડ તરીકે લેવામાં આવે છે અને મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે તેનું વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે.
એનોડ પર ઉત્પન્ન થતો ઓક્સિજન વાયુ એલ્યુમિનિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડનું એક જાડું અને રક્ષણાત્મક સ્તર બનાવે છે,જે ધાતુને ક્ષારણ (corrosion) સામે રક્ષણ આપે છે.

(A) લોખંડની તવીને કાટ લાગતો અટકાવવા માટે,આપણે વસ્તુની પ્રકૃતિ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ.
તવી પર રંગ કે ગ્રીસ લગાવવું યોગ્ય નથી કારણ કે આ પદાર્થો ખાદ્ય-સુરક્ષિત નથી અને રસોઈ દરમિયાન ખોરાકમાં ભળી શકે છે.
ઝિંકનું પડ ચડાવવું (ગેલ્વેનાઈઝેશન) પણ સામાન્ય રીતે રસોઈના વાસણો માટે ટાળવામાં આવે છે કારણ કે ઝિંક એસિડિક ખોરાક સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે,જે હાનિકારક છે.
જોકે,કાટ અટકાવવાની સામાન્ય પદ્ધતિઓના સંદર્ભમાં,જો આપણે લોખંડની વસ્તુઓ માટે વિચારીએ,તો આપેલી તમામ પદ્ધતિઓ કાટ અટકાવે છે. તેથી,'આ તમામ' એ સૌથી તાર્કિક વિકલ્પ છે.

(C) ગેલ્વેનાઈઝેશન એ સ્ટીલ અથવા લોખંડને કાટ લાગવાથી બચાવવા માટે તેના પર ઝિંકનું રક્ષણાત્મક પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયા છે.
કાટ લાગવો એ ઓક્સિજન અને ભેજની હાજરીમાં લોખંડનું ઓક્સિડેશન છે.
સપાટી પર ઝિંકનું પડ ચડાવવાથી,ધાતુ વાતાવરણના સીધા સંપર્કથી સુરક્ષિત રહે છે,જેનાથી ક્ષારણ (કાટ) અટકે છે.

(C) ગેલ્વેનાઈઝેશન એ લોખંડ અથવા સ્ટીલના ક્ષારણને રોકવા માટે વપરાતી એક ધાતુશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયામાં,લોખંડ અથવા સ્ટીલની વસ્તુની સપાટી પર $Zinc$ (જસત) નું પાતળું પડ ચઢાવવામાં આવે છે.
$Zinc$ એ લોખંડ કરતા વધુ સક્રિય હોવાથી,તે 'સેક્રિફિશિયલ એનોડ' તરીકે કાર્ય કરે છે,જે કોટિંગમાં સ્ક્રેચ પડવા છતાં પણ અંદરના લોખંડને ઓક્સિડેશનથી સુરક્ષિત રાખે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $Zinc$ છે.

(B) લોખંડ કે પોલાદને કાટથી બચાવવા માટે તેના પર ઝીંકનું પાતળું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયાને ગેલવેનાઈઝેશન (ગેલ્વેનાઈઝેશન) કહેવામાં આવે છે. તેથી,ઝીંકનું અસ્તર લગાડેલા લોખંડને ગેલવેનાઈઝ્ડ આયર્ન કહેવાય છે. આ રક્ષણાત્મક પડ એક અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે લોખંડને ભેજ અને ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવતા અટકાવે છે,જે કાટ લાગવા માટે જરૂરી છે.