Separating the Components of a Mixture Questions in Gujarati

(B) જ્યારે બે મિશ્રિત પ્રવાહીઓ વચ્ચેના ઉત્કલન બિંદુઓનો તફાવત $25\,^{\circ}C$ કરતા વધારે હોય,ત્યારે તેમને અલગ કરવા માટે સાદું નિસ્યંદન પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.
પદ્ધતિ:
$1$. કેરોસીન અને પેટ્રોલના મિશ્રણને નિસ્યંદન ફ્લાસ્કમાં લેવામાં આવે છે.
$2$. મિશ્રણને ધીમેથી ગરમ કરવામાં આવે છે અને થર્મોમીટરની મદદથી તાપમાન નોંધવામાં આવે છે.
$3$. પેટ્રોલનું ઉત્કલન બિંદુ કેરોસીન કરતા ઓછું હોવાથી,તે પહેલા બાષ્પીભવન પામે છે.
$4$. પેટ્રોલની બાષ્પને કન્ડેન્સર (ઠંડક આપનાર સાધન) માંથી પસાર કરવામાં આવે છે,જ્યાં તે ઠંડી પડીને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે અને તેને અલગ પાત્રમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે.
$5$. કેરોસીન નિસ્યંદન ફ્લાસ્કમાં જ રહે છે કારણ કે તેનું ઉત્કલન બિંદુ ઊંચું હોય છે.
$6$. જેવું તાપમાન ફરીથી વધવાનું શરૂ થાય,ગરમ કરવાનું બંધ કરવામાં આવે છે,આમ બંને ઘટકો અલગ થઈ જાય છે.

(A) $(i)$ દહીંમાંથી માખણ અલગ કરવા માટે સેન્ટ્રિફ્યુગેશન (કેન્દ્રત્યાગી) પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં,મિશ્રણને ખૂબ ઝડપથી ફેરવવામાં આવે છે,જેનાથી ભારે કણો નીચે બેસી જાય છે અને હલકા કણો (માખણ) ઉપર આવે છે.
$(ii)$ દરિયાના પાણીમાંથી મીઠું અલગ કરવા માટે બાષ્પીભવન પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે. જ્યારે મિશ્રણને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે પાણીની વરાળ બની જાય છે અને પાછળ ઘન મીઠાના સ્ફટિકો બાકી રહે છે.
$(iii)$ મીઠામાંથી કપૂર અલગ કરવા માટે ઉર્ધ્વપાતન (sublimation) પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે. કપૂર એ ઉર્ધ્વપાતી પદાર્થ છે જે ગરમ કરવાથી સીધો વરાળમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જ્યારે મીઠું ઘન અવશેષ તરીકે બાકી રહે છે.

(B) સ્ફટિકીકરણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જે દ્રાવણમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થને તેના સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં અલગ કરે છે.
તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઘન પદાર્થોના શુદ્ધિકરણ માટે થાય છે.
આ તકનીકનો ઉપયોગ ખાસ કરીને એવા મિશ્રણો માટે થાય છે જેમાં દ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓ હોય છે જેને સાદી ગાળણ પ્રક્રિયા દ્વારા દૂર કરી શકાતી નથી,કારણ કે અશુદ્ધિઓ દ્રાવકમાં ઓગળેલી રહે છે જ્યારે શુદ્ધ પદાર્થ ઠંડુ પાડવાથી અથવા બાષ્પીભવન દ્વારા સ્ફટિકો બનાવે છે.

(N/A) બાષ્પીભવન: દ્રાવણને ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી પાણી બાષ્પીભવન ન પામે,જેથી પાછળ ઘન સોડિયમ ક્લોરાઈડ બાકી રહે છે.
$(b)$ ઉર્ધ્વપાતન: ગરમ કરવાથી એમોનિયમ ક્લોરાઈડનું ઉર્ધ્વપાતન થાય છે,જ્યારે સોડિયમ ક્લોરાઈડનું થતું નથી,જેનાથી તેનું અલગીકરણ શક્ય બને છે.
$(c)$ ગાળણ: ધાતુના ટુકડાઓ ઘન કણો છે જેને ગાળણપત્રનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી ઓઈલમાંથી અલગ કરી શકાય છે.
$(d)$ ક્રોમેટોગ્રાફી: આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ દ્રાવકમાં રહેલા વિવિધ રંજકદ્રવ્યોની દ્રાવ્યતાના તફાવતને આધારે તેમને અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(e)$ કેન્દ્રત્યાગી બળ (સેન્ટ્રિફ્યુગેશન): દહીંને ખૂબ ઝડપથી ફેરવીને તેમાંથી માખણ અલગ કરવામાં આવે છે,જેનાથી ઘટ્ટ ઘટકો નીચે બેસી જાય છે અને હલકું માખણ ઉપર આવે છે.

(N/A) અલગીકરણ ગળણી (separating funnel) નો ઉપયોગ કરીને નિતારણ.
$(b)$ ગાળણ.
$(c)$ ચુંબકીય અલગીકરણ.
$(d)$ ઉપણવું.
$(e)$ ફટકડીનો ઉપયોગ કરીને સ્કંદન (coagulation) અને ત્યારબાદ નિતારણ અથવા ગાળણ.

(N/A) નેપ્થલીન અને એમોનિયમ ક્લોરાઈડના મિશ્રણને અલગ કરવા માટે,આપણે પાણીમાં તેમની દ્રાવ્યતાના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.
$1$. એક બીકરમાં મિશ્રણ લો અને તેમાં પાણી ઉમેરો. કાચના સળિયા વડે મિશ્રણને હલાવો.
$2$. એમોનિયમ ક્લોરાઈડ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે,જ્યારે નેપ્થલીન પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.
$3$. ગળણી અને ગાળણપત્રનો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણને ગાળી લો. નેપ્થલીન ગાળણપત્ર પર અવશેષ તરીકે રહી જશે,જ્યારે એમોનિયમ ક્લોરાઈડનું દ્રાવણ ગાળણ તરીકે નીચે આવશે.
$4$. ગાળણને ચાઈના ડિશમાં એકત્રિત કરો અને તેને ગરમ કરો. પાણીનું બાષ્પીભવન થઈ જશે અને પાત્રમાં એમોનિયમ ક્લોરાઈડના સ્ફટિકો બાકી રહેશે.

(N/A) અલગીકરણ ગળણી (separating funnel) નો ઉપયોગ કરીને,કારણ કે તે અલગ-અલગ ઘનતા ધરાવતા અદ્રાવ્ય પ્રવાહીઓ છે.
$(b)$ ઉર્ધ્વપાતન (sublimation),કારણ કે એમોનિયમ ક્લોરાઈડ ગરમ કરવાથી ઉર્ધ્વપાતન પામે છે જ્યારે પોટેશિયમ ક્લોરાઈડ પામતું નથી.
$(c)$ રેતીને દૂર કરવા માટે ગાળણ (filtration),ત્યારબાદ પાણીમાંથી સામાન્ય મીઠું અલગ કરવા માટે બાષ્પીભવન (evaporation).
$(d)$ કેરોસીન તેલને દૂર કરવા માટે અલગીકરણ ગળણીનો ઉપયોગ,ત્યારબાદ પાણીમાંથી મીઠું અલગ કરવા માટે બાષ્પીભવન અથવા નિસ્યંદન (distillation).

(A) નળી $(a)$ કન્ડેન્સર તરીકે વધુ અસરકારક રહેશે.
માર્બલ્સ (વટાણા જેવી ગોળીઓ) ની હાજરી ઠંડક માટે ઉપલબ્ધ સપાટીનું ક્ષેત્રફળ વધારે છે.
આનાથી વરાળને ઠંડી પડવા માટે વધુ સમય મળે છે,તેથી તે માર્બલ્સ વગરની નળી કરતા વધુ અસરકારક સાબિત થાય છે.

(B) સ્ફટિકીકરણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જે સંતૃપ્ત દ્રાવણમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થને તેના સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં અલગ કરે છે. તે બાષ્પીભવન કરતા વધુ સારી પદ્ધતિ છે કારણ કે બાષ્પીભવનને કારણે કેટલાક ઘન પદાર્થોનું વિઘટન થઈ શકે છે અથવા અશુદ્ધિઓને કારણે દૂષણ થઈ શકે છે,જ્યારે સ્ફટિકીકરણ પદાર્થનું વધુ શુદ્ધ સ્વરૂપ પ્રદાન કરે છે.

(DISTILLATION) એસિટોનને નિસ્યંદન (distillation) પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણમાંથી અલગ કરી શકાય છે.
નિસ્યંદન પદ્ધતિનો ઉપયોગ એવા મિશ્રણના ઘટકોને અલગ કરવા માટે થાય છે જેમાં બે મિશ્રણીય પ્રવાહીઓ હોય,જેનું વિઘટન થયા વગર ઉત્કલન થતું હોય અને તેમના ઉત્કલનબિંદુઓ વચ્ચે પૂરતો તફાવત હોય.
એસિટોનનું ઉત્કલનબિંદુ $(56\,^oC)$ પાણીના ઉત્કલનબિંદુ $(100\,^oC)$ કરતા ઘણું ઓછું હોવાથી,ગરમ કરવા પર એસિટોન પહેલા બાષ્પીભવન પામશે.
આ બાષ્પને કન્ડેન્સર (condenser) દ્વારા પસાર કરીને પ્રવાહી સ્વરૂપે એકત્રિત કરી શકાય છે,જે તેને મીઠાના દ્રાવણથી અસરકારક રીતે અલગ કરે છે.

(A-D) ઉદાહરણ: મીઠું અને પાણી. પદ્ધતિ: બાષ્પીભવન અથવા નિસ્યંદન.
$(b)$ ઉદાહરણ: એસિટોન અને પાણી. પદ્ધતિ: નિસ્યંદન.
$(c)$ ઉદાહરણ: તેલ અને પાણી. પદ્ધતિ: અલગીકરણ ગળણી (separating funnel) નો ઉપયોગ કરીને.
$(d)$ ઉદાહરણ: એમોનિયમ ક્લોરાઇડ અને મીઠું. પદ્ધતિ: ઉર્ધ્વપાતન.
$(e)$ ઉદાહરણ: શાહીના ઘટકો. પદ્ધતિ: ક્રોમેટોગ્રાફી.

(N/A) ના,આપણે સેપરેટિંગ ફનલનો ઉપયોગ કરીને પાણીમાં ઓગળેલા આલ્કોહોલને અલગ કરી શકતા નથી.
આનું કારણ એ છે કે આલ્કોહોલ અને પાણી મિશ્રણીય (miscible) પ્રવાહી છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ સંપૂર્ણપણે ભળીને એક સમાન (homogeneous) મિશ્રણ બનાવે છે.
સેપરેટિંગ ફનલનો ઉપયોગ ફક્ત અમિશ્રણીય (immiscible) પ્રવાહીઓને (જે પ્રવાહીઓ એકબીજામાં ભળતા નથી અને અલગ સ્તરો બનાવે છે,જેમ કે તેલ અને પાણી) અલગ કરવા માટે થાય છે.
આલ્કોહોલ અને પાણી એક સમાન મિશ્રણ બનાવતા હોવાથી,તેમને તેમના ઉત્કલન બિંદુઓ (boiling points) વચ્ચેના તફાવત પર આધારિત અન્ય પદ્ધતિઓ જેવી કે વિભાગીય નિસ્યંદન (fractional distillation) દ્વારા અલગ કરવા પડે છે.

(N/A) વિભાજ્ય નિસ્યંદનને કાર્યક્ષમ બનાવતો મુખ્ય ઘટક 'વિભાજ્ય સ્તંભ' (fractionating column) છે. આ સ્તંભ સામાન્ય રીતે કાચના મણકા અથવા અન્ય નિષ્ક્રિય પદાર્થોથી ભરેલો હોય છે.
$1$. કાચના મણકા બાષ્પને અથડાવા,ઉર્જા ગુમાવવા અને સ્તંભમાં ઉપર ચઢતી વખતે વારંવાર સંઘનન અને બાષ્પીભવનના ચક્રમાંથી પસાર થવા માટે મોટી સપાટી પૂરી પાડે છે.
$2$. આ પ્રક્રિયા સુનિશ્ચિત કરે છે કે ઊંચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતો ઘટક વધુ સરળતાથી સંઘનિત થઈને પાત્રમાં પાછો ફરે છે,જ્યારે નીચા ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતો ઘટક બાષ્પ સ્વરૂપે સ્તંભની ટોચ સુધી પહોંચે છે.
$3$. સ્તંભની લંબાઈ આ અલગીકરણ પ્રક્રિયાની કાર્યક્ષમતામાં વધુ વધારો કરે છે,જે ઓછા ઉત્કલનબિંદુના તફાવત ધરાવતા પ્રવાહીઓને અસરકારક રીતે અલગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
(વિભાજ્ય નિસ્યંદન સાધનોની ગોઠવણી માટે આપેલી આકૃતિ જુઓ.)

(N/A) $(i)$ જો શાહીમાં ત્રણ અલગ-અલગ રંગીન ઘટકો હોય,તો આપણે ફિલ્ટર પેપર પર અલગ-અલગ ઊંચાઈએ ત્રણ અલગ-અલગ રંગીન પટ્ટીઓ જોવાની અપેક્ષા રાખીશું,કારણ કે દરેક ઘટક દ્રાવકમાં તેની દ્રાવ્યતાના આધારે અલગ-અલગ ઝડપે ગતિ કરે છે.
$(ii)$ ઉપયોગમાં લેવાયેલી પદ્ધતિનું નામ ક્રોમેટોગ્રાફી (Chromatography) છે.
$(iii)$ આ પદ્ધતિનો વધુ એક ઉપયોગ કુદરતી રંગોમાં રહેલા રંજકદ્રવ્યો (જેમ કે ક્લોરોફિલ) ને અલગ કરવા અથવા લોહીમાંથી દવાઓને અલગ કરવા માટે થાય છે.

(N/A) આપેલ મિશ્રણના ઘટકોને નીચેની પદ્ધતિઓ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે:
$(i)$ $\text{ચુંબકનો}$ $\text{ઉપયોગ}$: મિશ્રણની ઉપર ચુંબક ફેરવવાથી લોખંડનો ભૂકો ચુંબક સાથે ચોંટી જશે. આમ, લોખંડ અલગ થઈ જશે।
$(ii)$ $\text{ઉર્ધ્વપાતન}$: બાકી રહેલા મિશ્રણને ચાઈના ડિશમાં ગરમ કરવામાં આવે છે. એમોનિયમ ક્લોરાઈડ એ ઉર્ધ્વપાતી પદાર્થ છે, તેથી તે પ્રવાહી અવસ્થામાં આવ્યા વિના સીધું જ બાષ્પમાં રૂપાંતરિત થશે. ચાઈના ડિશ પર ઊંધું ગળણી (funnel) મૂકીને એમોનિયમ ક્લોરાઈડના સ્ફટિકો એકત્રિત કરી શકાય છે.
$(iii)$ $\text{નિક્ષેપન},$ $\text{નિતારણ}$ $\text{અને}$ $\text{ગાળણ}$: બાકી રહેલા મિશ્રણને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે. મિશ્રણને થોડો સમય સ્થિર રહેવા દેવામાં આવે છે. રેતી પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોવાથી તળિયે બેસી જાય છે. પ્રવાહીને બીજા બીકરમાં નિતારી લેવામાં આવે છે. ત્યારબાદ, રેતીના કોઈ પણ અંશને દૂર કરવા માટે પ્રવાહીને ગાળી લેવામાં આવે છે.
$(iv)$ $\text{બાષ્પીભવન}$: હવે આ પ્રવાહી સોડિયમ ક્લોરાઈડનું પાણીમાં દ્રાવણ છે. તેને બીકરમાં ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી પાણીનું બાષ્પીભવન થઈ જાય. જ્યારે બધું પાણી ઉડી જાય, ત્યારે બીકરમાં સોડિયમ ક્લોરાઈડ બાકી રહે છે।

(N/A) કેરોસીન અને પાણીના મિશ્રણને અલગ કરવા માટેનો સિદ્ધાંત બંને પ્રવાહીઓની ઘનતામાં રહેલા તફાવત પર આધારિત છે. કેરોસીન અને પાણી એ અદ્રાવ્ય (immiscible) પ્રવાહી છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ એકબીજામાં ભળતા નથી. જ્યારે તેમને ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ અલગ સ્તરો બનાવે છે. પાણીની ઘનતા કેરોસીન કરતા વધારે હોવાથી તે નીચેના ભાગમાં જમા થાય છે,જ્યારે કેરોસીન હલકું હોવાથી ઉપરનું સ્તર બનાવે છે. આ મિશ્રણને 'સેપરેટિંગ ફનલ' (અલગ કરવાની ગળણી) નો ઉપયોગ કરીને અલગ કરી શકાય છે.

(CENTRIFUGATION) કલૉઇડલ દ્રાવણના ઘટકોને સામાન્ય ગાળણ (filtration) દ્વારા અલગ કરી શકાતા નથી. જોકે,તેમને $Centrifugation$ (કેન્દ્રત્યાગી બળ) તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયા દ્વારા અલગ કરી શકાય છે. આ પ્રક્રિયામાં,કલૉઇડલ દ્રાવણને ખૂબ જ ઊંચી ઝડપે ફેરવવામાં આવે છે,જેના કારણે વિક્ષેપિત કલાના કણો તેમની ઘનતાને કારણે પાત્રના તળિયે બેસી જાય છે,જે ઘટકોને અલગ કરવામાં મદદ કરે છે.

(N/A) વાદળી કે કાળી શાહીમાંથી રંગીન ઘટક (ડાય) બાષ્પીભવનની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવી શકાય છે.
$1$. એક વોચ ગ્લાસમાં થોડી શાહી લો.
$2$. વોચ ગ્લાસને પાણી ભરેલા બીકર પર મૂકો અને બીકરને ગરમ કરો.
$3$. જેમ પાણી ઉકળે છે,તેમ વરાળ શાહીને ગરમ કરે છે.
$4$. દ્રાવક (પાણી) બાષ્પીભવન પામીને ઉડી જાય છે અને વોચ ગ્લાસમાં ઘન રંગીન ઘટક (ડાય) બાકી રહે છે.
નોંધ: ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઉપયોગ ડાયમાં રહેલા વિવિધ રંજકદ્રવ્યોને અલગ કરવા માટે થાય છે,પરંતુ શાહીમાંથી દ્રાવકને દૂર કરીને ડાય મેળવવા માટે બાષ્પીભવન એ મુખ્ય પદ્ધતિ છે.

(N/A) બે અદ્રાવ્ય પ્રવાહીના મિશ્રણને 'સેપરેટિંગ ફનલ' (અલગ કરણી ગળણી) નો ઉપયોગ કરીને અલગ કરી શકાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,મિશ્રણને સેપરેટિંગ ફનલમાં રેડવામાં આવે છે અને થોડા સમય માટે ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર રહેવા દેવામાં આવે છે.
બંને પ્રવાહી તેમની ઘનતાના આધારે અલગ સ્તરો બનાવે છે.
વધારે ઘનતા ધરાવતું પ્રવાહી નીચેના ભાગમાં જમા થાય છે,જ્યારે ઓછી ઘનતા ધરાવતું પ્રવાહી ઉપરના ભાગમાં તરે છે.
સેપરેટિંગ ફનલના સ્ટોપકોકને ખોલીને,નીચેના ભારે પ્રવાહીને બીકરમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને હલકું પ્રવાહી બહાર નીકળે તે પહેલાં સ્ટોપકોક બંધ કરી દેવામાં આવે છે.

(N/A) હવા એ વિવિધ વાયુઓનું સમાંગ મિશ્રણ છે. આ વાયુઓને અલગ કરવા માટે,સૌ પ્રથમ દબાણ વધારીને હવાને દબાવવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તાપમાન ઘટાડીને તેને ઠંડી કરીને પ્રવાહી હવા મેળવવામાં આવે છે. આ પ્રવાહી હવાને ત્યારબાદ વિભાગીય નિસ્યંદન સ્તંભ (fractional distillation column) માં ધીમે ધીમે ગરમ કરવામાં આવે છે. દરેક વાયુના ઉત્કલન બિંદુઓ અલગ-અલગ હોવાથી,તેઓ સ્તંભમાં અલગ-અલગ ઊંચાઈએ છૂટા પડે છે.

(B) સ્ફટિકીકરણ એ ઘન પદાર્થોને શુદ્ધ કરવા માટે વપરાતી પ્રક્રિયા છે. આ એક અલગીકરણ પદ્ધતિ છે જે દ્રાવણમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થને તેના સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં અલગ કરે છે.
અશુદ્ધ નમૂનામાંથી શુદ્ધ કોપર સલ્ફેટ મેળવવા માટે,નમૂનાને પાણીના ન્યૂનતમ જથ્થામાં ઓગાળવામાં આવે છે.
અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે દ્રાવણને ગાળી લેવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ દ્રાવણને ગરમ કરીને દ્રાવકનું બાષ્પીભવન કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી સંતૃપ્ત દ્રાવણ ન મળે.
અંતે,દ્રાવણને ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર ધીમે ધીમે ઠંડુ થવા દેવામાં આવે છે,જેના પરિણામે શુદ્ધ કોપર સલ્ફેટના સ્ફટિકો બને છે.

(N/A) નિસ્યંદન એ મિશ્રણના ઘટકોને તેમના ઉત્કલનબિંદુઓમાં રહેલા તફાવતના આધારે અલગ કરવાની એક પદ્ધતિ છે. આ પ્રક્રિયામાં પ્રવાહીને ગરમ કરીને તેની બાષ્પ બનાવવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ આ બાષ્પને ઠંડી પાડીને ફરીથી પ્રવાહી સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

(N/A) ક્રોમેટોગ્રાફી એ મિશ્રણના ઘટકોને અલગ કરવા માટે વપરાતી એક પ્રયોગશાળાની તકનીક છે. તે એ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે કે મિશ્રણના વિવિધ ઘટકો જ્યારે ગતિશીલ કલા (mobile phase) દ્વારા વહન પામે છે,ત્યારે સ્થિર કલા (stationary phase) માંથી પસાર થતી વખતે અલગ-અલગ દરે ગતિ કરે છે,જેનાથી તેમની ભિન્ન આકર્ષણ શક્તિના આધારે તેમને અલગ કરી શકાય છે.

(CRYSTALLISATION) સ્ફટિકીકરણ (Crystallisation) એ ક્ષારને તેના દ્રાવણમાંથી મેળવવા માટેની અન્ય એક અસરકારક પદ્ધતિ છે. સ્ફટિકીકરણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જે દ્રાવણમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થને તેના સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં અલગ કરે છે. ઘણીવાર બાષ્પીભવન કરતાં આ પદ્ધતિને વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે ઊંચા તાપમાને થઈ શકતા પદાર્થોના વિઘટનને અટકાવે છે અને અશુદ્ધિઓને વધુ અસરકારક રીતે દૂર કરે છે.

(N/A) ના,આપણે સેપરેટિંગ ફનલનો ઉપયોગ કરીને પાણીમાં ઓગળેલા આલ્કોહોલને અલગ કરી શકતા નથી. સેપરેટિંગ ફનલનો ઉપયોગ બે અદ્રાવ્ય પ્રવાહીઓને (જે પ્રવાહીઓ એકબીજામાં ભળતા નથી,જેમ કે તેલ અને પાણી) તેમની ઘનતાના તફાવતને આધારે અલગ કરવા માટે થાય છે. આલ્કોહોલ અને પાણી મિશ્રણીય પ્રવાહીઓ છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ એક સમાંગ મિશ્રણ બનાવે છે અને એકબીજામાં સંપૂર્ણપણે ઓગળી જાય છે. તેથી,તેમને સેપરેટિંગ ફનલ દ્વારા અલગ કરી શકાતા નથી; તેના બદલે,તેમને સામાન્ય રીતે તેમના ઉત્કલન બિંદુઓના તફાવતને આધારે વિભાગીય નિસ્યંદન (fractional distillation) દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે.

(N/A) સ્ફટિકીકરણને નીચેના કારણોસર વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે:
$1$. કેટલાક ઘન પદાર્થો બાષ્પીભવન દરમિયાન ગરમ કરવાથી વિઘટન પામે છે અથવા બળી જાય છે (દા.ત.,ખાંડ).
$2$. બાષ્પીભવન પછી પણ કેટલીક અશુદ્ધિઓ દ્રાવણમાં ઓગળેલી રહી શકે છે,જે ઘન પદાર્થને અશુદ્ધ બનાવે છે. સ્ફટિકીકરણ ઘન પદાર્થને શુદ્ધ સ્વરૂપમાં મેળવવામાં મદદ કરે છે.

(A) $(i)$ હવામાંથી નાઈટ્રોજનને વિભાગીય નિસ્યંદન (Fractional distillation) દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં ઘટકોને તેમના ઉત્કલનબિંદુના તફાવતને આધારે અલગ કરવામાં આવે છે.
$(ii)$ વાદળી શાહીમાંથી ડાયને ક્રોમેટોગ્રાફી (Chromatography) દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે,જેનો ઉપયોગ એક જ દ્રાવકમાં ઓગળેલા દ્રાવ્યોને અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(iii)$ દૂધમાંથી મલાઈને સેન્ટ્રીફ્યુગેશન (કેન્દ્રત્યાગી પદ્ધતિ) દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે,જેમાં ભારે કણો નીચે બેસી જાય છે અને હલકા કણો ઉપર રહે છે.
$(iv)$ સામાન્ય મીઠામાંથી એમોનિયમ ક્લોરાઈડને ઉર્ધ્વપાતન (Sublimation) દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે,કારણ કે ગરમ કરવાથી એમોનિયમ ક્લોરાઈડનું ઉર્ધ્વપાતન થાય છે જ્યારે સામાન્ય મીઠાનું થતું નથી.

(N/A) નિસ્યંદન એ પ્રવાહીને ગરમ કરીને તેની વરાળ બનાવવાની અને ત્યારબાદ તે વરાળને ઠંડી પાડીને ફરીથી પ્રવાહી મેળવવાની પ્રક્રિયા છે.
શરતો:
$(i)$ મિશ્રણના ઘટકો વિઘટન પામ્યા વગર ઉકળવા જોઈએ.
$(ii)$ ઘટકોના ઉત્કલનબિંદુઓ વચ્ચે પૂરતો તફાવત હોવો જોઈએ.

(N/A) નેપ્થલીન પાવડર અને સામાન્ય મીઠાના મિશ્રણને અલગ કરવા માટે,આપણે ઉર્ધ્વપાતન (sublimation) પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
$1$. મિશ્રણને ચાઈના ડિશમાં લો.
$2$. ચાઈના ડિશ પર એક કાચની ગળણીને ઊંધી મૂકો.
$3$. ગળણીના નળીના ભાગને રૂના પૂમડાથી બંધ કરો જેથી વરાળ બહાર ન નીકળી શકે.
$4$. ચાઈના ડિશને ટ્રાયપોડ સ્ટેન્ડ પર મૂકો અને બર્નરનો ઉપયોગ કરીને તેને ગરમ કરો.
$5$. નેપ્થલીન એ ઉર્ધ્વપાતી પદાર્થ હોવાથી,ગરમ કરવા પર તે સીધું જ વરાળમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જ્યારે સામાન્ય મીઠું ચાઈના ડિશમાં જ રહી જાય છે.
$6$. નેપ્થલીનની વરાળ ગળણીની ઠંડી અંદરની દીવાલો પર જમા થાય છે અને તેને ઉઝરડીને અલગ કરી શકાય છે,જેથી ચાઈના ડિશમાં શુદ્ધ સામાન્ય મીઠું બાકી રહે છે.

(N/A) મિશ્રણીય પ્રવાહીઓ: આ પ્રવાહીઓ એકબીજામાં સંપૂર્ણપણે ભળી જાય છે અને એક સમાન મિશ્રણ બનાવે છે.
અમિશ્રણીય પ્રવાહીઓ: આ પ્રવાહીઓ એકબીજામાં ભળતા નથી અને અલગ સ્તરો બનાવે છે.
અલગ કરવાની પદ્ધતિઓ:
$1$. મિશ્રણીય પ્રવાહીઓ માટે: તેમના ઉત્કલનબિંદુમાં રહેલા તફાવતને આધારે નિસ્યંદન (Distillation) અથવા વિભાગીય નિસ્યંદન (Fractional distillation) પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.
$2$. અમિશ્રણીય પ્રવાહીઓ માટે: તેમની ઘનતામાં રહેલા તફાવતને આધારે તેમને અલગ કરવા માટે અલગીકરણ ગળણી (Separating funnel) નો ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) નિસ્યંદન: આ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પ્રવાહીને ગરમ કરીને તેની વરાળ બનાવવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તે વરાળને ઠંડી પાડીને ફરીથી પ્રવાહી મેળવવામાં આવે છે.
$(b)$ નિસ્યંદન માટેની બે આવશ્યક શરતો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ મિશ્રણના ઘટકો મિશ્રણીય (miscible) પ્રવાહી હોવા જોઈએ.
$(ii)$ ઘટકોના ઉત્કલનબિંદુઓ વચ્ચે પૂરતો તફાવત હોવો જોઈએ (સામાન્ય રીતે સાદા નિસ્યંદન માટે $25 \ K$ થી વધુ).

(N/A) ક્રોમેટોગ્રાફી એ મિશ્રણને તેના ઘટકોમાં અલગ કરવા માટે વપરાતી પ્રયોગશાળાની એક તકનીક છે. તે એ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે કે મિશ્રણના વિવિધ ઘટકો જ્યારે મોબાઈલ ફેઝ (દ્રાવક) દ્વારા વહન પામે છે,ત્યારે સ્ટેશનરી ફેઝ (સ્થિર કલા) માંથી અલગ-અલગ દરે ગતિ કરે છે.
ઉપયોગો:
$(a)$ ડાઈ (રંગ) માં રહેલા રંગોને અલગ કરવા માટે.
$(b)$ કુદરતી રંગોમાંથી રંજકદ્રવ્યોને અલગ કરવા માટે (દા.ત.,વનસ્પતિના અર્કમાંથી ક્લોરોફિલ).
$(c)$ લોહીમાંથી દવાઓને અલગ કરવા માટે.

(N/A)

સાદું નિસ્યંદન	વિભાગીય નિસ્યંદન
$(i)$ બે કે તેથી વધુ મિશ્રિત પ્રવાહીઓના મિશ્રણને અલગ કરવા માટે વપરાય છે,જેમાં ઉત્કલનબિંદુ $(b.p.)$ વચ્ચેનો તફાવત $25^{\circ} C$ કરતા વધારે હોય છે.	$(i)$ બે કે તેથી વધુ મિશ્રિત પ્રવાહીઓના મિશ્રણને અલગ કરવા માટે વપરાય છે,જેમાં ઉત્કલનબિંદુ $(b.p.)$ વચ્ચેનો તફાવત $25^{\circ} C$ કરતા ઓછો હોય છે.
$(ii)$ તેમાં વિભાગીય સ્તંભ (Fractionating column) નો ઉપયોગ થતો નથી.	$(ii)$ તેમાં ઠંડક અને ઘનીકરણ માટે વધુ સપાટી પૂરી પાડવા માટે વિભાગીય સ્તંભનો ઉપયોગ થાય છે.

(N/A) $(i)$ અમિશ્રણીય પ્રવાહીઓ (Immiscible liquids).
$(ii)$ જે પ્રવાહીની ઘનતા વધારે હોય તે નીચેનું સ્તર બનાવશે.
$(iii)$ આ પદ્ધતિ પાછળનો સિદ્ધાંત એ છે કે અમિશ્રણીય પ્રવાહીઓ તેમની ઘનતાના તફાવતને આધારે અલગ-અલગ સ્તરોમાં વિભાજિત થાય છે.

(N/A) $(i)$ વપરાતી પદ્ધતિ વિભાગીય નિસ્યંદન (fractional distillation) છે.
$(ii)$ વિભાગીય નિસ્યંદન સ્તંભ એ કાચની નળી છે જે કાચના મણકા અથવા અન્ય પદાર્થોથી ભરેલી હોય છે જે મોટી સપાટી પૂરી પાડે છે. તેને નિસ્યંદન ફ્લાસ્ક અને કન્ડેન્સરની વચ્ચે ગોઠવવામાં આવે છે.
તેનો ઉપયોગ એટલા માટે થાય છે કારણ કે તે બાષ્પને ઠંડી પાડવા અને વારંવાર સંઘનિત થવા માટે મોટી સપાટી પૂરી પાડે છે,જેનાથી નજીકના ઉત્કલન બિંદુઓ ધરાવતા પ્રવાહીઓનું વધુ સારું અલગીકરણ શક્ય બને છે.

(A-D) $(i)$ ઉર્ધ્વપાતન (Sublimation).
$(ii)$ પેપર ક્રોમેટોગ્રાફી (Paper chromatography).
$(b)$ સ્ફટિકીકરણ એ એવી પ્રક્રિયા છે જે દ્રાવણમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થને તેના સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં અલગ કરે છે.
સ્ફટિકીકરણ પદ્ધતિ સાદા બાષ્પીભવન કરતા ચઢિયાતી છે કારણ કે:
$1$. કેટલાક ઘન પદાર્થો ગરમ કરવાથી વિઘટન પામે છે અથવા બળીને કાળા પડી જાય છે (દા.ત.,ખાંડ).
$2$. ગાળણ પછી પણ કેટલીક અશુદ્ધિઓ દ્રાવણમાં ઓગળેલી રહી શકે છે; બાષ્પીભવન કરવાથી આ અશુદ્ધિઓ ઘન પદાર્થને દૂષિત કરે છે,જ્યારે સ્ફટિકીકરણમાં તે માતૃ દ્રાવણમાં રહી જાય છે.

(N/A) અલગીકરણ ગળણી (Separating funnel).
$(b)$ તેનો ઉપયોગ બે અદ્રાવ્ય પ્રવાહીઓના મિશ્રણને અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(c)$ આમાં સમાવિષ્ટ સિદ્ધાંત એ છે કે અદ્રાવ્ય પ્રવાહીઓ તેમની ઘનતાના આધારે અલગ-અલગ સ્તરોમાં છૂટા પડે છે.

(A-D) $(i)$ $(a)$ ક્રોમેટોગ્રાફી: આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ સમાન દ્રાવકમાં ઓગળેલા દ્રાવ્યોને અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(b)$ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન: આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ પ્રવાહીમાંથી નિલંબિત કણોને તેમની ઘનતાના આધારે અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(c)$ ઉર્ધ્વપાતન: આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ઉર્ધ્વપાતન પામી શકે તેવા બાષ્પશીલ ઘટકને અબાષ્પશીલ અશુદ્ધિમાંથી અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(d)$ ચુંબકીય અલગીકરણ: આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ચુંબકીય પદાર્થોને બિન-ચુંબકીય પદાર્થોથી અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(ii)$ સેન્ટ્રિફ્યુગેશનનો સિદ્ધાંત એ છે કે જ્યારે મિશ્રણને ખૂબ ઝડપથી ફેરવવામાં આવે છે,ત્યારે ભારે કણો નીચે બેસી જાય છે અને હલકા કણો ઉપર રહે છે.

(N/A) બાષ્પીભવન: સોડિયમ ક્લોરાઈડ એ અબાષ્પશીલ દ્રાવ્ય છે,તેથી પાણીનું બાષ્પીભવન કરીને તેને તેના જલીય દ્રાવણમાંથી મેળવી શકાય છે.
$(b)$ ગાળણ: ચાની ભૂકી એ અદ્રાવ્ય ઘન પદાર્થ છે જેને ગરણી કે ગાળણપત્રનો ઉપયોગ કરીને ચામાંથી અલગ કરી શકાય છે.
$(c)$ ચુંબકીય અલગીકરણ: લોખંડની પિન ચુંબકીય છે,જ્યારે રેતી નથી; તેથી,પિનને આકર્ષીને અલગ કરવા માટે ચુંબકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
$(d)$ ક્રોમેટોગ્રાફી: આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ દ્રાવકમાં તેમની અલગ-અલગ દ્રાવ્યતાના આધારે વિવિધ રંજકદ્રવ્યોને અલગ કરવા માટે થાય છે.
$(e)$ કેન્દ્રત્યાગી બળ (સેન્ટ્રિફ્યુગેશન): દહીંમાં માખણના કણો પ્રવાહી કરતા હળવા હોય છે; મિશ્રણને ઝડપથી ફેરવવાથી ઘટ્ટ ઘટકો બહારની તરફ ધકેલાય છે,જેથી માખણ અલગ પડે છે.
$(f)$ નિતારણ અને ગાળણ: ઝીણા કાદવના કણોને નીચે બેસવા દઈને (અવક્ષેપન) ત્યારબાદ નિતારણ કરી શકાય છે,અથવા ગાળણ પદ્ધતિ દ્વારા તેને સીધા દૂર કરી શકાય છે.

(N/A) સ્ફટિકીકરણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જે દ્રાવણમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થને તેના સ્ફટિકોના સ્વરૂપમાં અલગ કરે છે.
હેતુ: અશુદ્ધ નમૂનામાંથી શુદ્ધ કોપર સલ્ફેટના સ્ફટિકો મેળવવા.
પદ્ધતિ:
$(i)$ ચાઈના ડિશમાં થોડો અશુદ્ધ કોપર સલ્ફેટનો નમૂનો લો (આશરે $5 \ g$).
$(ii)$ આ પદાર્થને ઓછામાં ઓછા પાણીમાં ઓગાળો અને અશુદ્ધિઓને ગાળણ દ્વારા દૂર કરો.
$(iii)$ કોપર સલ્ફેટનું સંતૃપ્ત દ્રાવણ મેળવવા માટે દ્રાવણમાંથી પાણીનું બાષ્પીભવન કરો.
$(iv)$ દ્રાવણને ફિલ્ટર પેપર વડે ઢાંકી દો અને તેને એક દિવસ માટે ઓરડાના તાપમાને શાંતિથી ઠંડું થવા માટે મૂકી રાખો.
અવલોકન: ચાઈના ડિશમાં કોપર સલ્ફેટના સ્ફટિકો જોઈ શકાય છે.
નિષ્કર્ષ: દ્રાવણમાંથી શુદ્ધ ઘન પદાર્થના સ્ફટિકો બનાવવાની પ્રક્રિયાને સ્ફટિકીકરણ કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $(i)$ ચુંબકીય અલગીકરણ: મિશ્રણ પર ચુંબક ફેરવો. લોખંડના રજકણો ચુંબક તરફ આકર્ષાશે અને મિશ્રણમાંથી અલગ થઈ જશે.
$(ii)$ ઉર્ધ્વપાતન: બાકી રહેલા મિશ્રણને ગરમ કરો. કપૂર એ ઉર્ધ્વપાતન પામી શકે તેવો પદાર્થ હોવાથી,તે સીધો ઘનમાંથી વાયુ અવસ્થામાં રૂપાંતરિત થશે અને તેને ઠંડી સપાટી (જેમ કે ઊંધું રાખેલું ગળણી) પર ઠંડુ કરીને એકત્રિત કરી શકાય છે,જેથી સામાન્ય મીઠું પાછળ રહી જશે.
$(iii)$ દ્રાવણ અને બાષ્પીભવન: બાકી રહેલા અવશેષ (સામાન્ય મીઠું) માં પાણી ઉમેરો. મીઠું પાણીમાં ઓગળી જશે. જો જરૂરી હોય તો અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે દ્રાવણને ગાળી લો,અને ત્યારબાદ સામાન્ય મીઠું મેળવવા માટે પાણીનું બાષ્પીભવન કરો.

(N/A) $(i)$ પારો અને પાણી: કારણ કે તે અલગ-અલગ ઘનતા ધરાવતા અદ્રાવ્ય પ્રવાહી છે,તેથી અલગીકરણ ગળણી (separating funnel) નો ઉપયોગ થાય છે.
$(ii)$ વાદળી શાહીમાંથી રંગીન ઘટકો: ક્રોમેટોગ્રાફીનો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે દ્રાવકમાં તેમની અલગ-અલગ દ્રાવ્યતાના આધારે ઘટકોને અલગ કરે છે.
$(iii)$ એમોનિયમ ક્લોરાઇડ અને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ: ઉર્ધ્વપાતન (sublimation) નો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે એમોનિયમ ક્લોરાઇડ ગરમ કરવાથી ઉર્ધ્વપાતિત થાય છે,જ્યારે પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ થતું નથી.
$(iv)$ આલ્કોહોલ અને પાણીનું મિશ્રણ: વિભાગીય નિસ્યંદન (fractional distillation) નો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે અલગ-અલગ ઉત્કલન બિંદુ ધરાવતા મિશ્રિત પ્રવાહી છે.

(N/A) $(i)$ બે રંગીન ઘટકોનું મિશ્રણ: શાહી (જેમાં વિવિધ રંગદ્રવ્યો હોય છે).
$(ii)$ $25\ K$ કરતા ઓછા ઉત્કલનબિંદુનો તફાવત ધરાવતા બે બાષ્પશીલ ઘટકોનું મિશ્રણ: હવા (જે નાઈટ્રોજન,ઓક્સિજન અને આર્ગોન જેવા વાયુઓનું મિશ્રણ છે).
$(iii)$ બાષ્પશીલ અને અબાષ્પશીલ ઘન ઘટકનું મિશ્રણ: મીઠું અને પાણી (અથવા કપૂર અને રેતી).

(B) ક્રોમેટોગ્રાફી એ મિશ્રણને તેના ઘટકોમાં અલગ કરવા માટે વપરાતી પ્રયોગશાળાની તકનીક છે.
તે એ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે કે મિશ્રણના વિવિધ ઘટકોની સ્થિર કલા (stationary phase) અને ગતિશીલ કલા (mobile phase) માટે અલગ-અલગ આકર્ષણ શક્તિ હોય છે.
જેમ જેમ મિશ્રણ સ્થિર કલામાંથી પસાર થાય છે,તેમ ઘટકો તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મોના આધારે અલગ-અલગ માત્રામાં અધિશોષિત થાય છે.
અધિશોષણની માત્રામાં આ તફાવતને કારણે ઘટકો અલગ-અલગ ઝડપે ગતિ કરે છે,જેના પરિણામે તેમનું અલગીકરણ થાય છે.

(N/A) જેસિકાની માતા દ્વારા દર્શાવવામાં આવેલા ગુણો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ ઘરકામનું ઊંડું જ્ઞાન.
$(ii)$ પરિવાર પ્રત્યેની સંભાળ રાખવાની વૃત્તિ.
$(iii)$ પોતાની ફરજો અને જવાબદારીઓ પ્રત્યે જાગૃતિ.
$(b)$ જ્યારે દૂધને વલોણી વડે ખૂબ ઝડપથી ફેરવવામાં આવે છે,ત્યારે 'સેન્ટ્રિફ્યુગેશન' (કેન્દ્રત્યાગી બળ) નો સિદ્ધાંત કાર્ય કરે છે. દૂધના ઘટ્ટ કણો પાત્રની બાજુઓ તરફ ધકેલાય છે,જ્યારે હલકા કણો (મલાઈ) વચ્ચે એકઠા થાય છે. મલાઈ દૂધ કરતા હલકી હોવાથી તે સપાટી પર તરે છે અને તેને સરળતાથી અલગ કરી શકાય છે.

(N/A) વપરાયેલ સિદ્ધાંત સેન્ટ્રિફ્યુગેશન (કેન્દ્રત્યાગી બળ) છે,જેમાં જ્યારે ઝડપથી ફેરવવામાં આવે છે ત્યારે ભારે કણો નીચે બેસી જાય છે અને હલકા કણો ઉપર રહે છે.
$(b)$ $(i)$ રક્ત અને પેશાબના પરીક્ષણ માટે ડાયગ્નોસ્ટિક લેબોરેટરીમાં વપરાય છે.
$(ii)$ ડેરીઓમાં અને ઘરે ક્રીમમાંથી માખણ અલગ કરવા માટે વપરાય છે.
$(c)$ રવજોતની માતા પાણીના સંરક્ષણ વિશે ચિંતિત છે. તે દર્શાવે છે કે તે પર્યાવરણ અને કુદરતી સંસાધનોની કાળજી રાખે છે. ગંદા પાણીનો પુનઃઉપયોગ કરીને,તે પર્યાવરણના કિંમતી સંસાધનોને બચાવી રહી છે.