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यह सुनने में बहुत आम है कि केमिस्ट्री हर जगह है, और यह पूरी तरह सच है। हालांकि, कभी-कभी हमारे आसपास होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं को समझना और समझाना मुश्किल होता है। यही कारण है कि नियंत्रित परिस्थितियों में सरल प्रयोग करना उपयोगी होता है जो हमें एक ही समय में एक रासायनिक प्रक्रिया को अलग करने और देखने की अनुमति देता है।
उपरोक्त के आधार पर, यह लेख एक आसान, तेज़ और बहुत मज़ेदार प्रयोग का वर्णन करता है जिसे कोई भी घर पर कर सकता है। इसके माध्यम से, रंग सिद्धांत, रासायनिक कमी और ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं और समाधानों की एकाग्रता समेत विज्ञान और रसायन शास्त्र से संबंधित विभिन्न अवधारणाओं को चित्रित किया जा सकता है।
आवश्यक सामग्री
इस प्रयोग को करने के लिए आपको आवश्यकता होगी:
- खाद्य रंग।
- पानी।
- ब्लीच या ब्लीच करना।
- ड्रॉपर।
- कई स्पष्ट जार या गिलास, अधिमानतः कांच और, यदि संभव हो तो सभी एक ही आकार के।
- तीन बड़े चम्मच।
- स्टॉपवॉच (वैकल्पिक)।
- तरल मापने कप (वैकल्पिक)।
- सुरक्षा कांच।
- लेटेक्स या रबर के दस्ताने।
- एक प्रयोगशाला कोट या, उसके न होने पर, एक एप्रन।
सुरक्षा उपाय
यद्यपि इस प्रयोग में उपयोग की जाने वाली सामग्री और अभिकर्मक विशेष रूप से खतरनाक नहीं हैं, वे पूरी तरह से अहानिकर भी नहीं हैं, इसलिए यह छोटे बच्चों को एक नियंत्रित वातावरण में प्रयोगशाला में सुरक्षा के महत्व को सिखाने का एक बहुत अच्छा अवसर है, हालांकि वह प्रयोगशाला वास्तव में घर की रसोई है।
निम्नलिखित सुरक्षा उपायों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:
1. पूरे प्रयोग के दौरान सुरक्षा चश्मा पहनें।
प्रयोग के दौरान ब्लीच के साथ या बिना ब्लीच के घोल के छींटे पड़ सकते हैं, इसलिए हर समय अपनी आंखों की रक्षा करना महत्वपूर्ण है। ब्लीच की एक बूंद आंख में जाने से काफी जलन हो सकती है।
2. ब्लीच की बोतल को संभालते समय दस्ताने पहनें।
घरेलू ब्लीच आमतौर पर खतरनाक नहीं होता है, लेकिन अगर इसे लंबे समय तक त्वचा के संपर्क में छोड़ दिया जाए तो यह जलन पैदा कर सकता है। जितना संभव हो सके त्वचा की रक्षा करना बेहतर होता है, विशेष रूप से हाथों की, क्योंकि यह वह है जो ब्लीच के संपर्क में आने से सबसे अधिक उजागर होता है।
3. साफ और स्थिर सतह पर काम करें।
जब भी घरेलू प्रयोग किए जाएं तो हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि जिस मेज या सतह पर प्रयोग किए जाएंगे वह मजबूत और स्थिर हो। इससे किसी भी दुर्घटना को रोकने में मदद मिलेगी।
लकड़ी के शीर्ष वाली तालिका के मामले में, दाग और मलिनकिरण से बचने के लिए सतह को प्लास्टिक मेज़पोश से बचाने की सलाह दी जाती है।
ब्लीच फैल जाने की स्थिति में क्या करें?
यदि ब्लीच गिर जाता है, तो इसमें से अधिकांश को कपड़े या शोषक कागज से उठाया जा सकता है, और सतह को बहुत सारे पानी से धोया जाना चाहिए।
यदि, ब्लीच के छलकने के दौरान, यह कपड़ों पर छलकता है, तो यह सलाह दी जाती है कि प्रभावित परिधान को बदल दें और मलिनकिरण से बचने के लिए इसे तुरंत धो लें।
प्रायोगिग विधि
जलीय घोल में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के विभिन्न पहलुओं की व्याख्या करने के लिए यह प्रयोग कई अलग-अलग तरीकों से किया जा सकता है। इसके बाद, दो बुनियादी प्रयोग प्रस्तावित हैं और बाद में, कुछ विविधताएं जो दिलचस्प हो सकती हैं, सुझाई गई हैं।
प्रयोग ए
- मापने वाले कप का उपयोग करके, जार या गिलास को शुद्ध पानी से आधा भर दें, प्रत्येक में समान मात्रा में पानी डालना सुनिश्चित करें। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि सभी जार में पानी का स्तर समान नहीं है। यह उम्मीद की जानी चाहिए अगर वे सभी समान नहीं हैं।
- हर बोतल में अलग-अलग रंग के डाई की 4 बूंदें डालें और चम्मच से हिलाएं। आप कुछ बोतलों में रंग भी मिला सकते हैं, लेकिन हमेशा यह सुनिश्चित करें कि बूंदों की कुल संख्या चार से अधिक न हो।
- पहला जार लें और चम्मच की मदद से सामग्री को हिलाते हुए ड्रॉपर का उपयोग करके बूंद-बूंद करके ब्लीच डालें। रासायनिक प्रतिक्रिया बढ़ने पर रंग फीका होना शुरू हो जाना चाहिए। जब तक रंग पूरी तरह से चला न जाए, तब तक बूंदों को जोड़ना जारी रखें, यह सुनिश्चित करने के लिए कि ऐसा होने के लिए आपको कितनी बूंदों को जोड़ना होगा।
- अन्य शीशियों के साथ प्रक्रिया को दोहराएं, प्रत्येक समाधान को विरंजित करने के लिए आवश्यक बूंदों की संख्या पर ध्यान दें।
- विलयनों को रंगहीन करने के बाद, उनमें से एक का चयन करें और उसमें अभिरंजक की चार और बूंदें डालें। यह पहले जैसा ही रंग या भिन्न रंग हो सकता है। रंग की बूंदों को शुद्ध पानी में मिलाने पर शुरुआत में क्या हुआ, इसके बीच के अंतर पर ध्यान दें। यदि आपने शुरुआत में डाली गई लाई की मात्रा बहुत अधिक थी, तो दूसरी डाई का रंग भी गायब हो जाएगा, और अधिक लाई मिलाने की आवश्यकता नहीं होगी।
प्रयोग बी
इस प्रयोग के सफल होने के लिए दो या तीन लोगों की भागीदारी की आवश्यकता होती है, जो बच्चे हो सकते हैं:
- चार साफ फ्लास्क में, उसी मात्रा में पानी डालें जो पिछले प्रयोग में प्रत्येक फ्लास्क में डाला गया था। इन जारों पर 1 से 4 तक की संख्याएँ अंकित कीजिए।
- प्रत्येक में एक ही खाद्य रंग की 4 बूंदें जोड़ें, अधिमानतः सबसे तीव्र प्रारंभिक रंग के साथ।
- एक चम्मच में, और ड्रॉपर की मदद से, पिछले प्रयोग में इस घोल को विरंजित करने के लिए आवश्यक ब्लीच की बूंदों की उतनी ही मात्रा डालें।
- एक दूसरे चम्मच में, चरण 3 से केवल आधी लाई की बूंदें डालें।
- तीसरे चम्मच में चरण 3 से केवल एक चौथाई लाई की बूंदों को डालें।
- एक या दो लोगों की मदद से, उन्हें एक साथ खाली करना चाहिए और पहले चम्मच की सामग्री को जार 1 में, दूसरे को जार 2 में और तीसरे में जार 3 में हिलाना चाहिए। हिलाना बंद करें और देखें कि क्या होता है।
- वैकल्पिक रूप से, आप उस समय की गिनती शुरू कर सकते हैं जब सभी तीन फ्लास्क में लाई को जोड़ा गया था, स्टॉपवॉच का उपयोग करके, प्रत्येक समाधान को विरंजित करने में लगने वाले समय को ध्यान में रखते हुए। समाधान 1 को 2 की तुलना में तेजी से फीका पड़ना चाहिए, और समाधान 3।
वैकल्पिक प्रयोग
आप चाहें तो विभिन्न प्रायोगिक स्थितियों में परिवर्तन करके उपरोक्त प्रयोग को दोहरा सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप समान प्रक्रिया दोहरा सकते हैं, लेकिन कमरे के तापमान के पानी के बजाय गर्म पानी का उपयोग करें। प्रतिक्रिया बहुत तेज होनी चाहिए।
एक अन्य विकल्प रंग पर और प्रतिक्रिया की दर पर पीएच के प्रभाव का निरीक्षण करना है, क्योंकि यहां शामिल कई ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाएं एसिड या आधारों की उपस्थिति से उत्प्रेरित होती हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, आप इन प्रयोगों को दोहरा सकते हैं, लेकिन कंटेनरों में एक निश्चित मात्रा में सिरका और दूसरों के लिए कार्बोनेट या सोडा के बाइकार्बोनेट के घोल की एक निश्चित मात्रा मिला सकते हैं।
परिणामों की व्याख्या
खाने के रंग किससे बने होते हैं?
खाद्य रंग विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिकों के अत्यधिक केंद्रित समाधान हैं। इन यौगिकों की विशिष्टता है कि उनकी संरचना का एक हिस्सा, जिसे क्रोमोफोर कहा जाता है, दृश्य प्रकाश के एक विशिष्ट रंग को अवशोषित करने में सक्षम है, जो अन्य सभी को अनुमति देता है या प्रतिबिंबित करता है। ऐसा करने में, क्रोमोफोर यौगिक देता है, और इसलिए इसमें मौजूद कोई भी समाधान, इसे अवशोषित करने वाले को पूरक रंग देता है। रंग चक्र के विपरीत पक्षों पर पूरक रंगों को देखा जा सकता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है:
ऊपर दिखाया गया पूरक रंग पहिया दिखाता है कि वास्तव में देखे गए रंग के आधार पर कौन सा रंग अवशोषित किया गया था। इस प्रकार, जो रंग नीले दिखाई देते हैं उनमें एक क्रोमोफोर होता है जो विपरीत रंग को अवशोषित करता है, जो कि पीला होता है, जबकि हरे रंग मैजेंटा को अवशोषित करते हैं, और इसी तरह।
ब्लीच किससे बनता है?
यद्यपि अधिक आधुनिक फॉर्मूलेशन हैं, ब्लीच, अधिकांश ब्लीच की तरह, सोडियम हाइपोक्लोराइट नामक नमक का पतला घोल होता है, जिसका सूत्र NaClO है। हाइपोक्लोराइट एक ऑक्सीकरण पदार्थ है, जिसका अर्थ है कि यह अन्य रसायनों से इलेक्ट्रॉनों को निकालने में सक्षम है।
सोडियम हाइपोक्लोराइट विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिकों को ऑक्सीकरण करने में सक्षम है, उनमें से कई सूक्ष्मजीवों के कामकाज और अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं। इस कारण से, ब्लीच के रूप में इसके उपयोग के अलावा, हाइपोक्लोराइट का उपयोग सतह कीटाणुनाशक एजेंट के रूप में भी किया जाता है।
ब्लीच से रंग क्यों गायब हो जाता है?
जैसा कि हमने अभी देखा, खाद्य रंग हमेशा कार्बनिक यौगिक होते हैं जिनमें क्रोमोफोर होता है। यह लगभग हमेशा अणु का एक हिस्सा होता है जिसमें कई दोहरे या तिहरे बंधन होते हैं, जो विशेष रूप से हाइपोक्लोराइट द्वारा ऑक्सीकृत होने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं। जब हम बाद वाले को समाधान में जोड़ते हैं, तो यह तुरंत इन दोहरे बंधनों को ऑक्सीकरण करना शुरू कर देता है, इस प्रकार क्रोमोफोर को नष्ट कर देता है और डाई अणुओं को प्रकाश को अवशोषित करने और समाधान को रंग प्रदान करने की उनकी क्षमता से वंचित कर देता है।
पहले विरंजन के बाद डाली गई डाई की बूंदें भी विरंजित क्यों हो जाती हैं?
यह अवलोकन सीमित अभिकारक और अतिरिक्त अभिकारक की अवधारणा को समझाने में बहुत सहायक है। जब तक घोल पूरी तरह से फीका न पड़ जाए तब तक ब्लीच को लगातार मिलाने से, यह बहुत संभावना है कि हमने अतिरिक्त हाइपोक्लोराइट मिलाया है, और वह हाइपोक्लोराइट बचा हुआ है, भले ही सभी मूल डाई का सेवन किया गया हो। दूसरे शब्दों में, इन प्रयोगों में डाई सीमित अभिकर्मक का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि यह पूरी तरह से खपत होता है (जिसे हम रंग के कुल नुकसान के साथ दृष्टि से पुष्टि करते हैं), जबकि ब्लीच, या अधिक सटीक रूप से सोडियम हाइपोक्लोराइट, अतिरिक्त अभिकर्मक है। उत्तरार्द्ध की पुष्टि इस तथ्य से होती है कि प्रक्षालित समाधान में अभी भी अधिक डाई को ऑक्सीकरण करने की क्षमता है, यह दर्शाता है कि इसमें अभी भी हाइपोक्लोराइट होता है।
रंगों में अंतर
यदि आप अलग-अलग रंगों के साथ प्रयोग करते हैं, तो सुनिश्चित करें कि समान स्थिति, पानी की समान मात्रा और ब्लीच की समान मात्रा बनाए रखें, अलग-अलग रंगों के अलग-अलग दरों पर गायब होने की संभावना है। यह सहित कई कारकों के कारण हो सकता है:
- मूल रंगों में एकाग्रता अंतर।
- हाइपोक्लोराइट द्वारा ऑक्सीकृत होने की संवेदनशीलता में अंतर।
- प्रारंभिक रंग की तीव्रता में अंतर, दूसरों के बीच।
दूसरी ओर, प्रयोग बी के मामले में, पहले तीन फ्लास्क के बीच एकमात्र अंतर ब्लीच की सघनता है। यह स्पष्ट होना चाहिए कि पहला समाधान दूसरे की तुलना में तेजी से विरंजित होता है, और यह तीसरे की तुलना में एक है, जो रासायनिक कैनेटीक्स के एक सिद्धांत को प्रदर्शित करता है जो अभिकारकों की एकाग्रता पर प्रतिक्रिया दर की निर्भरता है।
संदर्भ
अमोक्विमिकोस कोलम्बिया एसएएस (एसएफ)। सोडियम हाइपोक्लोराइट: उपयोग, विशेषताओं और प्रबंधन की सिफारिशें । एमोकेमिकल्स डॉट कॉम। https://www.amoquimicos.com/hipoclorito-de-sodio-para-prevenir-enfermedades
खाद्य रंग: यह क्या है, इसके लिए क्या है और इसके प्रकार । (2019, फरवरी 10)। उपभोक्ता पुस्तकालय https://www.consumoteca.com/alimentacion/colorante-alimentario/
क्रोमोफोर । (रा)। रसायन विज्ञान है। https://www.quimica.es/enciclopedia/Crom%C3%B3foro.html
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