menu_bookRBSE · रसायन विज्ञान (Chemistry) · अध्याय 15

बहुलक

Polymers

schedule~30 मिनट
Polymer chain under force constrain
Image: Polymer chain under force constrain by Tomshalev13 / Wikimedia Commons, source, CC BY-SA 4.0

बहुलक (Polymers)

एक नज़र में:

बहुलक (Polymers) वे विशाल अणु (macromolecules) होते हैं जो छोटे-छोटे दोहराए जाने वाले इकाइयों (मोनोमर) से मिलकर बनते हैं। यह अध्याय बहुलकों की संरचना, प्रकार, गुण, निर्माण विधियाँ और उनके उपयोगों का अध्ययन करता है। (Polymers are large macromolecules formed by the repetitive joining of small units called monomers. This chapter covers structure, types, properties, methods of preparation, and uses of polymers.)


📌 अध्याय का परिचय (Introduction)

बहुलक रसायन विज्ञान की वह शाखा है जिसमें बहुलकों का अध्ययन किया जाता है। बहुलक वे पदार्थ होते हैं जिनके अणु बहुत बड़े होते हैं और वे अनेक समान या भिन्न प्रकार की इकाइयों (मोनोमर) के दोहराव से बनते हैं। आज के युग में प्लास्टिक, रबर, रेशे, सिंथेटिक फाइबर आदि दैनिक जीवन में बहुलकों का व्यापक उपयोग है।

Polymer chemistry is the branch of chemistry that deals with the study of polymers. Polymers are substances whose molecules are very large and are formed by the repetition of many similar or different units (monomers). In modern times, plastics, rubber, fibers, synthetic fibers, etc., are widely used in everyday life as examples of polymers.


📖 प्रमुख विषयवस्तु (Major Topics)

1. बहुलक की परिभाषा एवं आधारभूत ज्ञान (Definition & Basic Concepts)

बहुलक (Polymer): ऐसे यौगिक जिनके अणु अत्यंत विशाल होते हैं तथा वे अनेक समान या भिन्न इकाइयों (मोनोमर) के दोहराव से बनते हैं, उन्हें बहुलक कहा जाता है।

Compounds whose molecules are very large and formed by the repetition of many similar or different units (monomers) are called polymers.

  • मोनोमर (Monomer): वह छोटी इकाई जो बहुलक के निर्माण में दोहराई जाती है।

A small unit which repeats itself to form a polymer.

  • बहुलकीकरण (Polymerization): वह प्रक्रिया जिसमें अनेक मोनोमर इकाइयाँ मिलकर बहुलक बनाती हैं।

The process by which many monomer units combine to form a polymer.

उदाहरण (Example):

  • पॉलीथीन (Polyethylene) : मोनोमर - एथीन (Ethene, C₂H₄)
  • पोलिस्टाइरीन (Polystyrene): मोनोमर - स्टाइरीन (Styrene, C₆H₅CH=CH₂)

2. बहुलकों का वर्गीकरण (Classification of Polymers)

बहुलकों को विभिन्न आधारों पर वर्गीकृत किया जाता है:

(A) स्रोत (Source) के आधार पर (Based on Source)

  1. प्राकृतिक बहुलक (Natural Polymers):

ये प्रकृति में पाए जाते हैं।

These are found in nature.

  • उदाहरण:
  • प्रोटीन (Proteins),
  • सेल्यूलोज़ (Cellulose),
  • रबर (Rubber),
  • स्टार्च (Starch),
  • ऊन (Wool),
  • रेशम (Silk)
  1. अर्ध कृत्रिम बहुलक (Semi-synthetic Polymers):

यह प्राकृतिक बहुलकों का रासायनिक रूपांतरण करके बनाए जाते हैं।

These are obtained by partial modification of natural polymers.

  • उदाहरण:
  • नाइट्रोसेल्यूलोज़ (Nitrocellulose),
  • सेलूलोज एसीटेट (Cellulose acetate)
  1. कृत्रिम बहुलक (Synthetic Polymers):

यह रासायनिक विधि से बनाए जाते हैं।

These are synthesized chemically in industry.

  • उदाहरण:
  • नायलॉन (Nylon),
  • टेरेलीन (Terylene),
  • बकेलाइट (Bakelite),
  • पॉलीथीन (Polythene)

(B) संरचना (Structure) के आधार पर (Based on Structure)

  1. रेखीय बहुलक (Linear Polymers):

इनकी श्रृंखला सीधी होती है।

These have long straight chains.

  • उदाहरण:
  • पॉलीथीन (Polythene),
  • PVC (Polyvinyl chloride),
  • नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6)
  1. शाखायुक्त बहुलक (Branched-chain Polymers):

मुख्य श्रृंखला से छोटी-छोटी शाखाएँ जुड़ी होती हैं।

These have side branches attached to the main chain.

  • उदाहरण:
  • लो-डेंसिटी पॉलीथीन (Low-density polythene)
  1. जालकृत या त्रिविमीय बहुलक (Cross-linked or Network Polymers):

बहुलक श्रृंखला एक-दूसरे से क्रॉस-लिंक के माध्यम से जुड़ी होती हैं, त्रिविमीय जाल बनाती हैं।

Polymer chains are interconnected by cross-links forming a 3D network.

  • उदाहरण:
  • बकेलाइट (Bakelite),
  • मेलामाइन (Melamine),
  • यूरिया-फॉर्मल्डिहाइड (Urea-formaldehyde resin)

(C) मोनोमर की प्रकृति के आधार पर (Based on Monomer Type)

  1. समोह बहुलक (Homopolymers):

एक ही प्रकार के मोनोमर से बने बहुलक।

Polymers formed from only one type of monomer.

  • उदाहरण:
  • पॉलीथीन (Ethene से),
  • PVC (Vinyl chloride से)
  1. विषमोह बहुलक (Copolymers):

दो या अधिक भिन्न प्रकार के मोनोमर से बने बहुलक।

Formed from two or more different monomers.

  • उदाहरण:
  • ब्यूना-एस (Styrene + Butadiene),
  • नायलॉन-6,6 (Hexamethylenediamine + Adipic acid)

(D) बलाघात के आधार पर (Based on Molecular Forces)

  1. एलास्टोमर (Elastomers):

ये खिंचाव पर वापस अपनी स्थिति में आ जाते हैं (लोचदार)।

These can be stretched and return to their original shape; elastic in nature.

  • उदाहरण:
  • प्राकृतिक रबर (Natural rubber),
  • ब्यूना-एस (Buna-S)
  1. फाइबर (Fibres):

ये मजबूत, तन्य एवं धागेदार होते हैं।

Strong, thread-like polymers with high tensile strength.

  • उदाहरण:
  • नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6),
  • टेरेलीन (Terylene)
  1. थर्मोप्लास्टिक (Thermoplastics):

गरम करने पर मुलायम, ठंडा करने पर कठोर।

Soften on heating and harden on cooling; can be remoulded.

  • उदाहरण:
  • पॉलीथीन (Polythene),
  • PVC
  1. थर्मोसेटिंग (Thermosetting Polymers):

एक बार बनने के बाद गरमी देने पर नहीं पिघलते।

Once set, cannot be remoulded by heating.

  • उदाहरण:
  • बकेलाइट (Bakelite),
  • मेलामाइन (Melamine)

3. बहुलकीकरण (Polymerization) की विधियाँ (Methods of Polymerization)

(A) संघनन बहुलकीकरण (Condensation Polymerization)

  • दो या दो से अधिक प्रकार के मोनोमर के मिलने पर, एक छोटा अणु (जैसे- जल, अमोनिया, HCl) निकलता है और बहुलक बनता है।
  • (Two or more types of monomers combine with the elimination of a small molecule like water, ammonia, or HCl to form a polymer.)

उदाहरण (Example):

  • नायलॉन-6,6: हेक्सामिथाइलीन डाइमीन (Hexamethylenediamine) + एडिपिक अम्ल (Adipic acid) → नायलॉन-6,6 + जल

\[ \mathrm{n} \; \mathrm{H}_2N-(CH_2)_6-NH_2 + \mathrm{n} \; HOOC-(CH_2)_4-COOH \rightarrow [-NH-(CH_2)_6-NH-CO-(CH_2)_4-CO-]_n + 2n H_2O \]

  • टेरेलीन (Terylene): एथिलीन ग्लाइकोल + टेरेफ्थैलिक अम्ल

(B) योगज बहुलकीकरण (Addition Polymerization)

  • एक ही प्रकार या भिन्न प्रकार के असंतृप्त मोनोमर बिना किसी छोटे अणु के निकलने के सीधे जुड़ जाते हैं।
  • (Unsaturated monomers add together without elimination of any small molecule to form a polymer.)

उदाहरण (Example):

  • पॉलीथीन (Polyethylene): एथीन (Ethene)

\[ n\, \mathrm{CH}_2=CH_2 \xrightarrow{Pressure, Heat, Catalyst} [-CH_2-CH_2-]_n \]

  • PVC (Polyvinyl chloride): विनाइल क्लोराइड (Vinyl chloride)

(C) को-बहुलकीकरण (Copolymerization)

  • दो भिन्न प्रकार के मोनोमर का एक साथ बहुलकीकरण।
  • (Polymerization involving two different types of monomers.)

उदाहरण:

  • ब्यूना-एस (Buna-S): 1,3-ब्यूटाडीन + स्टाइरीन

(D) क्रॉस-लिंकिंग बहुलकीकरण (Cross-linking Polymerization)

  • बहुलक श्रृंखलाएँ आपस में क्रॉस-लिंक के माध्यम से जुड़ती हैं।
  • (Polymer chains are joined together by cross-links to form a network.)

उदाहरण:

  • बकेलाइट, मेलामाइन

4. बहुलकों के उदाहरण (Examples of Polymers)

(A) कृत्रिम बहुलक (Synthetic Polymers)

| बहुलक (Polymer) | मोनोमर (Monomer) | निर्माण विधि (Method) | उपयोग (Uses) | |-------------------------|----------------------------------|-------------------------------|-----------------------------| | पॉलीथीन (Polythene) | एथीन (Ethene) | योगज बहुलकीकरण (Addition) | प्लास्टिक बैग, बोतल, पाइप | | PVC | विनाइल क्लोराइड (Vinyl chloride)| योगज बहुलकीकरण (Addition) | पाइप, टैंक, केबल कवर | | नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6) | हेक्सामिथाइलीन डाइमीन + एडिपिक अम्ल | संघनन (Condensation) | वस्त्र, रस्सी, ब्रश, टायर | | बकेलाइट (Bakelite) | फिनोल + फॉर्मल्डिहाइड | क्रॉस-लिंकिंग (Cross-linking)| इलेक्ट्रिकल सामान, बर्तन | | टेरेलीन (Terylene) | एथिलीन ग्लाइकोल + टेरेफ्थैलिक अम्ल | संघनन (Condensation) | वस्त्र, बोतल, फिल्म | | ब्यूना-एस (Buna-S) | 1,3-ब्यूटाडीन + स्टाइरीन | को-बहुलकीकरण (Copolymerization) | सिंथेटिक रबर, टायर |

(B) प्राकृतिक बहुलक (Natural Polymers)

| बहुलक (Polymer) | मोनोमर (Monomer) | उपयोग (Uses) | |-----------------|------------------|-------------------------------| | सेल्यूलोज़ | ग्लूकोज़ (Glucose)| कागज, कपड़ा, लकड़ी | | रबर | आइसोप्रीन (Isoprene)| टायर, रबर बैंड, जूते | | प्रोटीन | अमीनो अम्ल (Amino acids)| शरीर की संरचना, एन्जाइम | | स्टार्च | ग्लूकोज़ (Glucose)| भोजन, कागज उद्योग |


5. बहुलकों के विशेष गुण (Special Properties of Polymers)

  • हल्के, मजबूत, रासायनिक रूप से निष्क्रिय, जलरोधी, विद्युत कुचालक, आसानी से ढाले जा सकते हैं।
  • (Lightweight, strong, chemically inert, water-resistant, electrical insulators, easily mouldable.)

6. बहुलकों का आर्थिक और सामाजिक महत्व (Economic & Social Importance)

  • प्लास्टिक, रबर, फाइबर, कपड़े, खिलौने, पैकेजिंग, निर्माण, चिकित्सा उपकरण, इलेक्ट्रिकल सामान आदि में प्रयोग।
  • (Used in plastics, rubber, fibers, textiles, toys, packaging, construction, medical equipment, electrical goods, etc.)

7. बहुलकों की हानियाँ और पर्यावरणीय समस्या (Disadvantages & Environmental Issues)

  • जैव अपघटन न होना (Non-biodegradable),
  • प्रदूषण,
  • कूड़ा-करकट में वृद्धि,
  • जलीय जीवों के लिए हानिकारक।
  • (Non-biodegradability, pollution, accumulation in waste, harmful to aquatic life.)

8. बहुलकों का पुनर्चक्रण (Recycling of Polymers)

  • प्लास्टिक कचरे का पुनः उपयोग,
  • थर्मोप्लास्टिक्स का पुनर्चक्रण संभव,
  • जैव-अपघट्य बहुलकों का विकास।
  • (Reuse of plastic waste, recycling of thermoplastics possible, development of biodegradable polymers.)

9. बहुलकों के नामकरण की संक्षिप्त विधि (Nomenclature of Polymers)

  • मोनोमर के नाम के आगे 'पॉली' (poly) शब्द लगाया जाता है।
  • ('Poly' is prefixed to the name of the monomer.)

जैसे:

  • एथीन → पॉलीथीन (Ethene → Polyethene)
  • विनाइल क्लोराइड → पॉलीविनाइल क्लोराइड (Vinyl chloride → Polyvinyl chloride)

10. बहुलकों का औद्योगिक महत्व (Industrial Importance of Polymers)

  • कार, हवाई जहाज, जहाज, भवन निर्माण, चिकित्सा, पैकेजिंग, घरेलू वस्तुएँ, इलेक्ट्रॉनिक्स, कृषि उपकरण आदि में उपयोग।
  • (Used in cars, airplanes, ships, construction, medical, packaging, household items, electronics, agricultural tools, etc.)

विस्तार से प्रमुख बहुलक (Detailed Study of Important Polymers)

I. पॉलीथीन (Polyethylene)

मोनोमर: एथीन (Ethene, C₂H₄) संरचना: \[ n\, CH_2=CH_2 \rightarrow [-CH_2-CH_2-]_n \]

प्रकार:

  • लो-डेंसिटी पॉलीथीन (LDPE):
  • कम दबाव एवं तापमान पर बनता है, शाखायुक्त, मुलायम, लचीला।
  • (Formed at low pressure and temperature, branched, soft, flexible.)
  • हाई-डेंसिटी पॉलीथीन (HDPE):
  • उच्च दबाव एवं तापमान पर बनता है, रेखीय, कठोर।
  • (Formed at high pressure and temperature, linear, hard.)

उपयोग: प्लास्टिक बैग, बोतल, पाइप, खिलौने।


II. PVC (Polyvinyl Chloride)

मोनोमर: विनाइल क्लोराइड (CH₂=CHCl) संरचना: \[ n\, CH_2=CHCl \rightarrow [-CH_2-CHCl-]_n \]

गुण: कठोर, विद्युत कुचालक, रासायनिक रूप से निष्क्रिय। उपयोग: पाइप, केबल कवर, टैंक, फर्श।


III. नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6)

मोनोमर:

  • हेक्सामिथाइलीन डाइमीन (Hexamethylenediamine, NH₂-(CH₂)₆-NH₂)
  • एडिपिक अम्ल (Adipic acid, HOOC-(CH₂)₄-COOH)

संघनन बहुलकीकरण: \[ n\, NH_2-(CH_2)_6-NH_2 + n\, HOOC-(CH_2)_4-COOH \rightarrow [-NH-(CH_2)_6-NH-CO-(CH_2)_4-CO-]_n + 2n H_2O \]

गुण: मजबूत, तन्य, रेशेदार। उपयोग: वस्त्र, रस्सी, ब्रश, टायर।


IV. बकेलाइट (Bakelite)

मोनोमर: फिनोल (Phenol) + फॉर्मल्डिहाइड (Formaldehyde)

क्रॉस-लिंकिंग बहुलकीकरण:

  • बहुलक श्रृंखलाएँ एक-दूसरे से जुड़कर त्रिविमीय जाल बनाती हैं।
  • Thermosetting polymer.

गुण: कठोर, ऊष्मारोधक, विद्युत कुचालक। उपयोग: इलेक्ट्रिकल सामान, बर्तन, स्विच।


V. प्राकृतिक रबर (Natural Rubber)

मोनोमर: आइसोप्रीन (Isoprene, 2-methyl-1,3-butadiene) संरचना: \[ n\, CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2 \rightarrow [-CH_2-C(CH_3)=CH-CH_2-]_n \]

गुण: लोचदार, मुलायम, जलरोधी। उपयोग: टायर, रबर बैंड, खिलौने।

वुल्केनाइजेशन (Vulcanization):

  • रबर में सल्फर मिलाने से उसका लचीलापन, मजबूती और तापरोधकता बढ़ती है।
  • (Mixing sulfur to rubber increases its elasticity, strength, and heat resistance.)

VI. टेरेलीन या Dacron (Terylene or Dacron)

मोनोमर:

  • एथिलीन ग्लाइकोल (Ethylene glycol, HO-CH₂-CH₂-OH)
  • टेरेफ्थैलिक अम्ल (Terephthalic acid, HOOC-C₆H₄-COOH)

संघनन बहुलकीकरण: \[ n\, HO-CH_2-CH_2-OH + n\, HOOC-C_6H_4-COOH \rightarrow [-O-CH_2-CH_2-O-CO-C_6H_4-CO-]_n + 2n H_2O \]

गुण: मजबूत, तन्य, रेशेदार। उपयोग: वस्त्र, बोतल, फिल्म।


🧠 महत्वपूर्ण बिंदु (Key Points)

  1. बहुलक (Polymer) विशाल अणु होते हैं जो मोनोमर की पुनरावृत्ति से बनते हैं।

Polymers are macromolecules formed by repetition of monomer units.

  1. बहुलकीकरण (Polymerization) में मोनोमर जुड़कर बहुलक बनाते हैं।

Polymerization is the process of joining monomers to form polymers.

  1. बहुलकों के मुख्य प्रकार: प्राकृतिक, अर्धकृत्रिम, कृत्रिम।

Main types are: Natural, Semi-synthetic, Synthetic.

  1. संरचना के आधार पर: रेखीय, शाखायुक्त, जालकृत।

Based on structure: Linear, Branched, Cross-linked.

  1. मोनोमर के आधार पर: समोह (Homopolymer), विषमोह (Copolymer)।

Based on monomer: Homopolymer, Copolymer.

  1. बलाघात के आधार पर: एलास्टोमर, फाइबर, थर्मोप्लास्टिक, थर्मोसेटिंग।

Based on molecular forces: Elastomer, Fibre, Thermoplastic, Thermosetting.

  1. योगज बहुलकीकरण (Addition) और संघनन बहुलकीकरण (Condensation) में अंतर।

Difference between addition and condensation polymerization.

  1. बहुलकों के नामकरण में 'पॉली' शब्द प्रयोग होता है।

In nomenclature, 'poly' is used as prefix.

  1. बहुलकों के गुण: हल्के, मजबूत, रासायनिक रूप से निष्क्रिय, विद्युत कुचालक।

Polymers are lightweight, strong, chemically inert, electrical insulators.

  1. बहुलकों का व्यापक उपयोग एवं पर्यावरणीय समस्या।

Wide uses and related environmental issues.


⚠️ सामान्य गलतियाँ (Common Mistakes)

| क्रमांक | गलती (Mistake) | सही (Correct) | |--------|-------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------| | 1 | पॉलीथीन का मोनोमर प्रोपीन लिखना | पॉलीथीन का मोनोमर एथीन है (Monomer is ethene, not propene) | | 2 | बकेलाइट को थर्मोप्लास्टिक मानना | बकेलाइट थर्मोसेटिंग बहुलक है (Bakelite is thermosetting) | | 3 | संघनन बहुलकीकरण में कोई छोटा अणु नहीं निकलता मानना | संघनन में जल, NH₃, HCl आदि निकलते हैं | | 4 | PVC का मोनोमर पॉलीथीन लिखना | PVC का मोनोमर विनाइल क्लोराइड है (Monomer is vinyl chloride)| | 5 | नायलॉन-6,6 में केवल एक मोनोमर लिखना | इसमें दो मोनोमर होते हैं: हेक्सामिथाइलीन डाइमीन और एडिपिक अम्ल | | 6 | प्राकृतिक रबर को थर्मोसेटिंग बहुलक मानना | यह एलास्टोमर है (It is an elastomer) | | 7 | फाइबर और थर्मोप्लास्टिक में अंतर न समझना | फाइबर मजबूत व तन्य, थर्मोप्लास्टिक गरम होने पर मुलायम | | 8 | पॉलीथीन और PVC में अंतर न समझना | पॉलीथीन में कोई हैलोजन नहीं, PVC में क्लोरीन होता है | | 9 | वुल्केनाइजेशन में सल्फर के स्थान पर क्लोरीन लिखना | वुल्केनाइजेशन में सल्फर मिलाया जाता है | | 10 | बहुलक और बहुलकीकरण की परिभाषा में गड़बड़ी | बहुलक = बड़ा अणु, बहुलकीकरण = मोनोमर से बहुलक बनना |


📝 RBSE परीक्षा प्रश्न (RBSE Exam Questions)

1 अंक (1 Mark)

  1. पॉलीथीन का मोनोमर क्या है?

What is the monomer of polythene?

उत्तर: एथीन (Ethene, C₂H₄)

  1. प्राकृतिक रबर का मोनोमर लिखिए।

Write the monomer of natural rubber.

उत्तर: आइसोप्रीन (Isoprene, 2-methyl-1,3-butadiene)

  1. थर्मोसेटिंग बहुलकों का एक उदाहरण दीजिए।

Give one example of thermosetting polymer.

उत्तर: बकेलाइट (Bakelite)

  1. बहुलकों के नामकरण में किस शब्द का प्रयोग होता है?

Which word is used in nomenclature of polymers?

उत्तर: 'पॉली' (Poly)

  1. संघनन बहुलकीकरण में कौन-सा छोटा अणु निकलता है?

Which small molecule is eliminated in condensation polymerization?

उत्तर: जल (Water), अमोनिया (Ammonia), HCl आदि


2 अंक (2 Marks)

  1. थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग बहुलकों में अंतर लिखिए।

Differentiate between thermoplastic and thermosetting polymers.

उत्तर:

  • थर्मोप्लास्टिक: गरम करने पर मुलायम, दोबारा ढाला जा सकता है।
  • थर्मोसेटिंग: एक बार बनने के बाद गरम करने पर नहीं पिघलता, दोबारा ढाला नहीं जा सकता।
  1. ब्यूना-एस (Buna-S) रबर के निर्माण में प्रयुक्त मोनोमर कौन-कौन से हैं?

Which monomers are used in the manufacture of Buna-S rubber?

उत्तर: 1,3-ब्यूटाडीन (1,3-butadiene) और स्टाइरीन (Styrene)

  1. बहुलक और मोनोमर में अंतर स्पष्ट कीजिए।

Differentiate between polymer and monomer.

उत्तर:

  • मोनोमर: छोटी इकाई, बहुलक के निर्माण में दोहराई जाती है।
  • बहुलक: अनेक मोनोमर इकाइयों के दोहराव से बना विशाल अणु।
  1. फाइबर बहुलकों के दो उदाहरण लिखिए।

Write two examples of fibre polymers.

उत्तर: नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6), टेरेलीन (Terylene)

  1. बहुलकों के दो उपयोग लिखिए।

Write two uses of polymers.

उत्तर: प्लास्टिक बैग, टायर, वस्त्र, बोतल


5 अंक (5 Marks)

  1. बहुलकों का वर्गीकरण विभिन्न आधारों पर कीजिए एवं प्रत्येक का उदाहरण दीजिए।

Classify polymers on various bases and give examples for each.

उत्तर:

  • स्रोत के आधार पर:
  • प्राकृतिक (Protein, cellulose),
  • अर्धकृत्रिम (Cellulose acetate),
  • कृत्रिम (Nylon, polythene)
  • संरचना के आधार पर:
  • रेखीय (HDPE),
  • शाखायुक्त (LDPE),
  • जालकृत (Bakelite)
  • मोनोमर के आधार पर:
  • समोह (Polythene),
  • विषमोह (Buna-S)
  • बलाघात के आधार पर:
  • एलास्टोमर (Rubber),
  • फाइबर (Nylon-6,6),
  • थर्मोप्लास्टिक (PVC),
  • थर्मोसेटिंग (Bakelite)
  1. संघनन बहुलकीकरण एवं योगज बहुलकीकरण में अंतर स्पष्ट कीजिए।

Differentiate between condensation and addition polymerization.

उत्तर: | संघनन बहुलकीकरण (Condensation) | योगज बहुलकीकरण (Addition) | |-----------------------------------|-----------------------------| | दो या दो से अधिक मोनोमर, छोटा अणु निकलता है (जैसे जल) | एक ही प्रकार/भिन्न असंतृप्त मोनोमर, कोई छोटा अणु नहीं निकलता | | Ex: Nylon-6,6, Terylene | Ex: Polythene, PVC |

  1. पॉलीथीन, PVC, नायलॉन-6,6, बकेलाइट, टेरेलीन बहुलकों की संरचना, निर्माण विधि एवं उपयोग लिखिए।

Describe the structure, method of preparation, and uses of polythene, PVC, nylon-6,6, bakelite, and terylene.

उत्तर:

  • पॉलीथीन:
  • मोनोमर: एथीन
  • विधि: योगज बहुलकीकरण
  • उपयोग: बैग, बोतल
  • PVC:
  • मोनोमर: विनाइल क्लोराइड
  • विधि: योगज बहुलकीकरण
  • उपयोग: पाइप, केबल कवर
  • नायलॉन-6,6:
  • मोनोमर: हेक्सामिथाइलीन डाइमीन + एडिपिक अम्ल
  • विधि: संघनन बहुलकीकरण
  • उपयोग: वस्त्र, रस्सी
  • बकेलाइट:
  • मोनोमर: फिनोल + फॉर्मल्डिहाइड
  • विधि: क्रॉस-लिंकिंग
  • उपयोग: इलेक्ट्रिकल सामान
  • टेरेलीन:
  • मोनोमर: एथिलीन ग्लाइकोल + टेरेफ्थैलिक अम्ल
  • विधि: संघनन बहुलकीकरण
  • उपयोग: वस्त्र, बोतल
  1. बहुलकों के पर्यावरणीय प्रभाव व समाधान लिखिए।

Write about the environmental effects of polymers and their solutions.

उत्तर:

  • बहुलक (विशेषकर प्लास्टिक) जैव-अपघट्य नहीं होते, पर्यावरण में जमा होकर प्रदूषण बढ़ाते हैं।
  • जलीय जीवों के लिए नुकसानदायक।
  • समाधान: पुनर्चक्रण, जैव-अपघट्य बहुलकों का विकास, कम-से-कम उपयोग।
  1. प्राकृतिक रबर का वुल्केनाइजेशन क्या है? प्रक्रिया एवं महत्त्व स्पष्ट कीजिए।

What is the vulcanization of natural rubber? Explain the process and its importance.

उत्तर:

  • वुल्केनाइजेशन: प्राकृतिक रबर में सल्फर मिलाकर गर्म करने की प्रक्रिया।
  • इससे रबर की मजबूती, तापरोधकता, लचीलापन बढ़ता है।
  • दैनिक उपयोग में टिकाऊ रबर उत्पाद (टायर, जूते आदि) बनते हैं।

[यह नोट्स RBSE बोर्ड कक्षा 12 रसायन विज्ञान के "बहुलक" अध्याय के सभी महत्वपूर्ण बिंदुओं, उदाहरणों, सूत्रों और परीक्षा की दृष्टि से आवश्यक तथ्यों को NCERT-स्तर की भाषा व प्रस्तुति में कवर करता है।]

मुख्य बिंदु (Key Points)

  • बहुलक वे विशाल अणु होते हैं जो छोटे इकाइयों (मोनोमर) के बार-बार जुड़ने से बनते हैं।
  • मोनोमरों से बहुलक बनने की प्रक्रिया को बहुलकीकरण (Polymerization) कहते हैं।
  • बहुलकों को प्राकृतिक (जैसे- प्रोटीन, रबर) और कृत्रिम (जैसे- नायलॉन, पीवीसी) में वर्गीकृत किया जाता है।
  • संयोजन बहुलकीकरण (Addition Polymerization) में मोनोमर बिना किसी छोटे अणु के निकले जुड़ते हैं।
  • संघनन बहुलकीकरण (Condensation Polymerization) में मोनोमर छोटे अणुओं (जैसे- जल, HCl) के निकलने के साथ जुड़ते हैं।
  • प्रमुख संयोजन बहुलकों में पॉलीएथिलीन, पॉलीस्टाइरीन तथा पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC) शामिल हैं।
  • प्रमुख संघनन बहुलकों में नायलॉन-6,6, टेरीलीन (डैक्रॉन) तथा बैकेलाइट शामिल हैं।
  • इलास्टोमर्स वे बहुलक हैं जिनमें लोचशीलता होती है, जैसे- प्राकृतिक रबर, बुना-एस।
  • थर्मोप्लास्टिक वे बहुलक हैं जिन्हें गर्म करने पर बार-बार मुलायम और आकार बदला जा सकता है।
  • थर्मोसेटिंग बहुलक गर्म करने पर कठोर और अपरिवर्तनीय हो जाते हैं, इन्हें दोबारा आकार नहीं दिया जा सकता।
  • सहबहुलक (Copolymers) दो या दो से अधिक भिन्न प्रकार के मोनोमर से बनते हैं।
  • बहुलकों का उपयोग प्लास्टिक, रेशे, रबर, चिपकने वाले पदार्थ तथा कोटिंग्स आदि में किया जाता है।

Key Points

  • Polymers are large molecules formed by the repeated linking of small units called monomers.
  • The process of forming polymers from monomers is known as polymerization.
  • Polymers are classified as natural (e.g., proteins, rubber) and synthetic (e.g., nylon, PVC).
  • Addition polymerization involves the joining of monomers without the loss of any small molecule.
  • Condensation polymerization involves the joining of monomers with the elimination of small molecules like water or HCl.
  • Common addition polymers include polyethylene, polystyrene, and polyvinyl chloride (PVC).
  • Common condensation polymers include nylon-6,6, terylene (Dacron), and bakelite.
  • Elastomers are polymers with elastic properties, such as natural rubber and Buna-S.
  • Thermoplastics are polymers that can be repeatedly softened and reshaped by heating.
  • Thermosetting polymers become hard and infusible on heating and cannot be reshaped.
  • Copolymers are formed from two or more different types of monomers.
  • Polymers have a wide range of applications, such as in plastics, fibers, rubbers, adhesives, and coatings.

इंटरैक्टिव अभ्यास (MCQ)

निम्नलिखित में से कौन संघनन बहुलक का उदाहरण है?

नायलॉन-6 किस मोनोमर से तैयार किया जाता है?

पॉलीथीन बनाने के लिए कौन सा मोनोमर प्रयुक्त होता है?

निम्नलिखित में से कौन सा एक प्राकृतिक बहुलक है?

निम्नलिखित में से कौन एक इलास्टोमर है?

महत्वपूर्ण विषयपरक प्रश्न

अति लघु उत्तरीय प्रश्न (1 अंक)

  1. पॉलीथीन का मोनोमर क्या है? 1 अंक नोट्स
  2. प्राकृतिक रबर का मोनोमर लिखिए। 1 अंक नोट्स
  3. थर्मोसेटिंग बहुलकों का एक उदाहरण दीजिए। 1 अंक नोट्स
  4. बहुलकों के नामकरण में किस शब्द का प्रयोग होता है? 1 अंक नोट्स
  5. संघनन बहुलकीकरण में कौन-सा छोटा अणु निकलता है? 1 अंक नोट्स

लघु उत्तरीय प्रश्न

  1. थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग बहुलकों में अंतर लिखिए। 2 अंक नोट्स
  2. ब्यूना-एस (Buna-S) रबर के निर्माण में प्रयुक्त मोनोमर कौन-कौन से हैं? 2 अंक नोट्स
  3. बहुलक और मोनोमर में अंतर स्पष्ट कीजिए। 2 अंक नोट्स
  4. फाइबर बहुलकों के दो उदाहरण लिखिए। 2 अंक नोट्स
  5. बहुलकों के दो उपयोग लिखिए। 2 अंक नोट्स

दीर्घ उत्तरीय प्रश्न

  1. बहुलकों का वर्गीकरण विभिन्न आधारों पर कीजिए एवं प्रत्येक का उदाहरण दीजिए। 5 अंक नोट्स
  2. संघनन बहुलकीकरण एवं योगज बहुलकीकरण में अंतर स्पष्ट कीजिए। 5 अंक नोट्स
  3. पॉलीथीन, PVC, नायलॉन-6,6, बकेलाइट, टेरेलीन बहुलकों की संरचना, निर्माण विधि एवं उपयोग लिखिए। 5 अंक नोट्स
  4. बहुलकों के पर्यावरणीय प्रभाव व समाधान लिखिए। 5 अंक नोट्स
  5. प्राकृतिक रबर का वुल्केनाइजेशन क्या है? प्रक्रिया एवं महत्त्व स्पष्ट कीजिए। 5 अंक नोट्स

उत्तर कुंजी (Answer Key)

प्रश्न 1 का उत्तर
एथीन (Ethene, C₂H₄)
प्रश्न 2 का उत्तर
आइसोप्रीन (Isoprene, 2-methyl-1,3-butadiene)
प्रश्न 3 का उत्तर
बकेलाइट (Bakelite)
प्रश्न 4 का उत्तर
'पॉली' (Poly)
प्रश्न 5 का उत्तर
जल (Water), अमोनिया (Ammonia), HCl आदि
प्रश्न 6 का उत्तर
- थर्मोप्लास्टिक: गरम करने पर मुलायम, दोबारा ढाला जा सकता है। - थर्मोसेटिंग: एक बार बनने के बाद गरम करने पर नहीं पिघलता, दोबारा ढाला नहीं जा सकता।
प्रश्न 7 का उत्तर
1,3-ब्यूटाडीन (1,3-butadiene) और स्टाइरीन (Styrene)
प्रश्न 8 का उत्तर
- मोनोमर: छोटी इकाई, बहुलक के निर्माण में दोहराई जाती है। - बहुलक: अनेक मोनोमर इकाइयों के दोहराव से बना विशाल अणु।
प्रश्न 9 का उत्तर
नायलॉन-6,6 (Nylon-6,6), टेरेलीन (Terylene)
प्रश्न 10 का उत्तर
प्लास्टिक बैग, टायर, वस्त्र, बोतल
प्रश्न 11 का उत्तर
- स्रोत के आधार पर: - प्राकृतिक (Protein, cellulose), - अर्धकृत्रिम (Cellulose acetate), - कृत्रिम (Nylon, polythene) - संरचना के आधार पर: - रेखीय (HDPE), - शाखायुक्त (LDPE), - जालकृत (Bakelite) - मोनोमर के आधार पर: - समोह (Polythene), - विषमोह (Buna-S) - बलाघात के आधार पर: - एलास्टोमर (Rubber), - फाइबर (Nylon-6,6), - थर्मोप्लास्टिक (PVC), - थर्मोसेटिंग (Bakelite)
प्रश्न 12 का उत्तर
| संघनन बहुलकीकरण (Condensation) | योगज बहुलकीकरण (Addition) | |-----------------------------------|-----------------------------| | दो या दो से अधिक मोनोमर, छोटा अणु निकलता है (जैसे जल) | एक ही प्रकार/भिन्न असंतृप्त मोनोमर, कोई छोटा अणु नहीं निकलता | | Ex: Nylon-6,6, Terylene | Ex: Polythene, PVC |
प्रश्न 13 का उत्तर
- पॉलीथीन: - मोनोमर: एथीन - विधि: योगज बहुलकीकरण - उपयोग: बैग, बोतल - PVC: - मोनोमर: विनाइल क्लोराइड - विधि: योगज बहुलकीकरण - उपयोग: पाइप, केबल कवर - नायलॉन-6,6: - मोनोमर: हेक्सामिथाइलीन डाइमीन + एडिपिक अम्ल - विधि: संघनन बहुलकीकरण - उपयोग: वस्त्र, रस्सी - बकेलाइट: - मोनोमर: फिनोल + फॉर्मल्डिहाइड - विधि: क्रॉस-लिंकिंग - उपयोग: इलेक्ट्रिकल सामान - टेरेलीन: - मोनोमर: एथिलीन ग्लाइकोल + टेरेफ्थैलिक अम्ल - विधि: संघनन बहुलकीकरण - उपयोग: वस्त्र, बोतल
प्रश्न 14 का उत्तर
- बहुलक (विशेषकर प्लास्टिक) जैव-अपघट्य नहीं होते, पर्यावरण में जमा होकर प्रदूषण बढ़ाते हैं। - जलीय जीवों के लिए नुकसानदायक। - समाधान: पुनर्चक्रण, जैव-अपघट्य बहुलकों का विकास, कम-से-कम उपयोग।
प्रश्न 15 का उत्तर
- वुल्केनाइजेशन: प्राकृतिक रबर में सल्फर मिलाकर गर्म करने की प्रक्रिया। - इससे रबर की मजबूती, तापरोधकता, लचीलापन बढ़ता है। - दैनिक उपयोग में टिकाऊ रबर उत्पाद (टायर, जूते आदि) बनते हैं।

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बहुलक (Polymers) एक नज़र में: बहुलक (Polymers) वे विशाल अणु (macromolecules) होते हैं जो छोटे-छोटे दोहराए जाने वाले इकाइयों (मोनोमर) से मिलकर बनते हैं। यह…

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