GSEB Solutions Class 12 Chemistry Important Questions Chapter 15 પોલિમર

Gujarat Board GSEB Class 12 Chemistry Important Questions Chapter 15 પોલિમર Important Questions and Answers.

GSEB Class 12 Chemistry Important Questions Chapter 15 પોલિમર

પ્રશ્ન 1.
પોલિમર એટલે શું ? તેનું મહત્વ જણાવો.
ઉત્તર:

• પોલિમર શબ્દ બે ગ્રીક શબ્દોમાંથી ઉપજાવેલો છે. ‘પોલિ’ એટલે ઘણા અને ‘મર’ એટલે એકમ અથવા ભાગ. પોલિમરને બૃહદ્અંશુ (macromolecules) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
• પોલિમરને પુનરાવર્તીય બંધારણીય એકમોનું મોટા પાયે જોડાત્ર કરીને બનાવાય છે. પોલિમરના આણ્વીયદળ (10³–10⁷u જેટલા) ઊંચા હોય છે.
• પોલિમર એ પ્લાસ્ટિક, ઇલેસ્ટોમર, રેસાઓ તથા રંગો અને વાર્નિશને લગતા મુખ્ય ચાર ઉદ્યોગોમાં ખૂબ જ મહત્ત્વ ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 2.
મોનોમર અને પોલિમરાઇઝેશન (બહુલીકરણ) એટલે શું ?
ઉત્તર:
મોનોમર : જે બંધારણીય એકમોનું મોટા પાયે જોડાણ કરીને પોલિમર બનાવાય છે તે બંધારણીય એકમને કે જેમાં સાદા અને સક્રિય અણુઓ આવેલા હોય છે, તેને મોનોમર કહે છે.
પોલિમરાઇઝેશન: મોનોમર એક્બીજા સાથે મોટી સંખ્યામાં સહસંયોજક બંધથી જોડાઈને વિરાટ કદનો અણુ-પોલિમર બનાવે આ પ્રક્રિયાને પોલિમરાઇઝેશન કહે છે.

પ્રશ્ન 3.
પોલિમર સ્રોતના આધારે વર્ગીકરણ કરો.
ઉત્તર:
પોલિમર પદાર્થનું સ્રોતના આધારે ત્રણ પ્રકારે વર્ગીકરણ કરી શકાય છે : (a) કુદરતી પોલિમર (b) અર્ધસાંશ્લેષિત પોલિમર અને (c) સાંશ્લેષિત પોલિમર
(a) કુદરતી પોલિમર : વનસ્પતિ અને પ્રાન્નીઓમાં મળી આવતા પોલિમરને કુદરતી પોલિમર કહે છે. ઉદા., પ્રોટીન, સેલ્યુલોઝ, સ્ટાર્ચ, રેઝિન, રબર વગેરે.

(b) અર્ધસાંશ્લેષિત પોલિમર: કુદરતમાં રહેલા પોલિમર પદાર્થો સાથે રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરી બનાવવામાં આવતા પોલિમર પદાર્થોને અર્ધસાંશ્લેષિત પોલિમર પદાર્થો કહે છે. ઉદા. સેલ્યુલોઝ વ્યુત્પન્નો જેવાં કે સેલ્યુલોઝ એસિટેટ (રયૉન) અને સેલ્યુલોઝ નાઇટ્રેટ વગેરે.

(c) સાંશ્લેષિત પોલિમર : સંપૂર્ણપણે માનવસર્જિત પોલિમરને સાંશ્લેષિત પોલિમર કહે છે. રોજિંદા જીવનમાં અને ઉદ્યોગોમાં વિપુલ પ્રમાણમાં વપરાતા જુદા-જુદા સાંશ્લેષિત પોલિમર જોવા મળે છે. ઉદા., પ્લાસ્ટિક (પૉલિથીન), કૃત્રિમ રેસાઓ (નાયલૉન-6,6) અને સાંશ્લેષિત (કૃત્રિમ)રબર (બ્યુના-ડ) વગેરે.

પ્રશ્ન 4.
પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાના મુખ્ય પ્રકાર જણાવો.
ઉત્તર:
પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાના મુખ્ય બે પ્રકાર છે :

• યોગશીલ અથવા શૃંખલા વૃદ્ધિ પોલિમરાઇઝેશન અને
• સંઘનન અથવા તબક્કા વૃદ્ધિ પોલિમરાઇઝેશન

પ્રશ્ન 5.
યોગશીલ (શૃંખલા વૃદ્ધિ) પોલિમરાઇઝેશન એટલે શું ? તેની ક્રિયાવિધિ સમજાવો.
ઉત્તર:

• આ પ્રકારના પોલિમરાઇઝેશનમાં એક જ મોનોમરના અથવા જુદા-જુદા મોનોમરને વિપુલ પ્રમાણમાં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે યોગશીલ પોલિમર બને છે.
• આ પ્રક્રિયામાં વપરાતા મોનોમર અસંતૃપ્ત સંયોજનો હોય છે. ઉદા., આલ્કીન, આલ્કાડાઇન અને તેમના વ્યુત્પન્નો આ પ્રકારનું પોલિમરાઇઝેશન શૃંખલા લંબાઈમાં વધારો કરે છે અને શૃંખલા વૃદ્ધિની રચના કરે છે જે કાં તો મુક્તમૂલકોની રચનાથી અથવા આયનીય સ્પિસીઝની રચના મારફતે થાય છે.
• મુક્તમૂલક ક્રિયાવિધિ : ઘણા બધા આસ્ક્રીન અથવા ડાઇન અને તેમનાં વ્યુત્પન્નો મુક્તમૂલક ઉત્પન્ન કરતાં પ્રારંભક(initiater) (ઉદ્દીપક) જેવાં કે બેન્ઝોઇલ પેરૉક્સાઈડ, એસિટાઇલ પેરોક્સાઇડ, તૃતીયક બ્યુટાઇલ પેરોક્સાઇડ વગેરેની હાજરીમાં
  પોલિમરાઇઝેશન પામે છે.

ઉદાહરણ તરીકે ઇથીનમાંથી પૉલિથીનમાં પોલિમરાઇઝેશન, ઇથીનના થોડાક પ્રમાણમાં બેન્ઝોઇલ પેરૉક્સાઇડ પ્રારંભક સાથેના મિશ્રણને ગરમ કરવાથી અથવા પ્રકાશ સામે ખુલ્લા મૂકવાથી બને છે.
પ્રક્રિયાનો પ્રથમ તબક્કો : પ્રક્રમની શરૂઆત પેરૉક્સાઇડમાંથી બનેલા મુક્તમૂલક ફિનાઇલની ઇથીનના દ્વિબંધ સાથેની યોગશીલ પ્રક્રિયાથી થાય છે. આથી નવો અને મોટો મુક્તમૂલક તૈયાર થાય ત્યારે આ તબક્કાને શૃંખલા પ્રારંભન તબક્કો કહે છે.

પ્રક્રિયાનો સંચરણ તબક્કો : આ મુક્તમૂલક ઇથીનના બીજા અણુ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે ત્યારે બીજો મોટા કદનો મુક્તમૂલક રચાય છે. નવા અને મોટા મૂલકની રચનાનાં આ ક્રમનું પુનરાવર્તન પ્રક્રિયાને આગળ ધપાવે છે અને આ તબક્કાને શૃંખલા સંચરણ તબક્કો કહે છે.

પ્રક્રિયાનો સમાપન તબક્કો : આ પ્રક્રિયામાં કોઈ એક તબક્કે આ રીતે બનતી મૂલક નીપજ બીજા મૂલક સાથે પ્રક્રિયા કરીને પૉલિથીન નીપજ બનાવે છે. આ તબક્કાને શૃંખલા સમાપન તબક્કો કહે છે.

પ્રશ્ન 6.
સમપોલિમર એટલે શું ? ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:
એક જ મોનોમર ધરાવતી સ્વિસીઝના પોલિમરાઇઝેશનથી બનતા યોગશીલ પોલિમરને સમપોલિમર (Homopolymer) કહે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, ઇચિન મોનોમરમાંથી બનતો પૉલિથીન.

પ્રશ્ન 7.
સહપોલિમર એટલે શું ? ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:
બે જુદા-જુદા મોનોમરના યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશનથી મળતા પોલિમરને સહપોલિમર (Co-polymer) કહે છે.
બ્યુટા-1,3-ડાઇન અને સ્ટાયરીનના પોલિમરાઇઝેશનથી બનતો બ્યુના-5 એ યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશનથી બનતો સહપોલિમરનું ઉદાહરણ છે.

પ્રશ્ન 8.
ટૂંક નોંધ : પૉલિથીન અથવા
પૉલિથીન એટલે શું ? તેના પ્રકારો, ગુણધર્મો, બનાવટ તથા ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
પૉલિથીન એ ઇથિન મોનોમરની યોગશીલ પ્રક્રિયા દ્વારા બનતો પોલિમર છે.
ગુણધર્મો : પોલિમર રેખીય અથવા આંશિક શાખીય લાંબી શૃંખલાવાળા અણુઓ છે. પોલિથીનને વારંવાર ગરમ કરતા નરમ બનવાની અને ઠંડું પાડતા સખત બનવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, તેથી તેઓ થરમૉપ્લાસ્ટિક પોલિમર છે.

પૉલિીન બનાવવાનાં બે પ્રકાર છે : (a) નિમ્ન ધનતા પૉલિથીન (LDP) (b) ઉચ્ચ ઘનતા પૉલિથીન (HDP)
(a) નિમ્ન ઘનતા પૉલિધીન (LDP) :
બનાવટ : આ પોલિમર ઇથીનનું 1000 થી 2000 બાર જેટલા ઊંચા વાતાવરણના દબાણે અને 350 K થી 570% વચ્ચેના તાપમાને ડાયઑક્સિજન અથવા પેરૉક્સાઇડ પ્રારંભક (ઉદ્દીપક)ની હાજરીમાં પોલિમરાઇઝેશન કરવાથી મળે છે.

ગુણધર્મો : નિમ્ન ધનતા પૉલિથીન (LDP) આકૃતિમાં દર્શાવેલ કેટલીક વધુ શાખાઓવાળું રેખીય શૃંખલા બંધારણ ધરાવે છે. તે રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય અને કઠોર હોય છે. તે લચીલા (flexible) અને વિદ્યુતના મંદવાહકો છે.

ઉપયોગો : વીજળી લઈ જતાં તારના વીજરોધન(insulation) માટે વપરાય છે. તે નિચોડ (squeeze) બૉટલો, રમકડાં અને લચીલા પાઇપના ઉત્પાદનમાં પણ નિમ્ન ધનતા પૉલિમીન વપરાય છે.

(b) ઉચ્ચ ઘનતા પૉલિથીન (HDP) :
બનાવટ : જ્યારે ઈંધીનનું યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન હાઇડ્રોકાર્બન દ્વાવકમાં 333 K થી 343 K તાપમાને અને 6 થી 7 બાર વાતાવરણના દબાણે ટ્રાયઇથાઇલ એલ્યુમિનિયમ અને ટિટેનિયમ ક્લોરાઇડ (ઝિગ્લરનાટા) જેવા ઉદ્દીપકની હાજરીમાં કરવામાં આવે ત્યારે આ ઉચ્ચ ધનતા પૉલિથીન બને છે.

ગુણધર્મો : ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતા પૉલિથીન (HDP) આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ રેખીય અણુઓ ધરાવે છે અને સંવૃત્ત સંકુલનના કારણે ઉચ્ચ ઘનતા ધરાવતા આવા પોલિમરને પણ રેખીય પોલિમર કહે છે. આ પોલિમર રાસાયણિક દષ્ટિએ નિષ્ક્રિય છે. તે વધારે મજબૂત તથા સખત હોય છે.

ઉપયોગો : તેમાંથી બાલદીઓ (ડોલ), કચરાપેટી, બોટલો અને પાઇપના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે.

પ્રશ્ન 9.
ટૂંક નોંઘ : પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇશીન (ટેફ્લોન) અથવા ટેફ્લોનની બનાવટ, ગુણધર્મો અને ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
બનાવટ : ટેલોનનું ઉત્પાદન ઊંચા દબાણે મુક્તમૂલક અથવા પરસલ્ફેટ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં ટેટ્રાફ્લોરોઇથીનને ગરમ કરીને પ્રક્રિયા થઈ પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથીન (ટફ્લોન) મળે છે.

ગુણધર્મો : તે રાસાયણિક રીતે નિષ્ક્રિય છે. ટેક્લોન ક્ષારણ લગાડે તેવા પદાર્થોની અસર સામે પ્રતિકાર કરે છે.
ઉપયોગો : તે નૉન-સ્ટિક સપાટી ધરાવતાં વાસણોના સીલ (seal) અને ગાસ્કેટ (gasket) બનાવવામાં ઉપયોગી છે.

પ્રશ્ન 10.
ટૂંક નોંધ : પોલિએકિલોનાઇટ્રાઇલ (ઓર્લોન) સવા ઓર્લોનની બનાવટ અને ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
બનાવટ : એકિલોનાઇટ્રાઇલનું પેરોક્સાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાથી પોલિએક્રિલોનાઇટ્રાઇલ (ઓર્લોન) પોલિમર મળે છે.

ઉપયોગો : ઓર્લાન અને એક્રિલેન જેવા ઔદ્યોગિક રેસાઓને બનાવવામાં ઊનના વિક્લ્પ તરીકે પોલિએક્રિોનાઇટ્રાઇલનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રશ્ન 11.
સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન એટલે શું ? યોગ્ય ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
અથવા
ટૂંક નોંધ : તબક્કા વૃદ્ધિ પોલિમરાઇઝેશન
ઉત્તર:
આ પ્રકારના પોલિમરાઇઝેશનમાં સામાન્ય રીતે બે ક્રિક્રિયાશીલ સમૂહ અથવા ત્રિક્રિયાશીલ સમૂહ મોનોમર વચ્ચેની પુનરાવર્તિત સંઘનન પ્રક્રિયા દ્વારા જોડાઈને પોલિમર બનાવે તો તેને સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન કહે છે.
સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન કેટલાક સાદા અણુઓ જેવાં કે પાણી, આલ્કોહૉલ, હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ વગેરેનો ઘટાડો થાય છે. અને ઉચ્ચ આણ્વીય દળ ધરાવતા સંઘનન પોલિમરની રચના થાય છે.
આ પ્રક્રિયાના દરેક તબક્કે મળતી નીપજ ક્રિક્રિયાશીલ સમૂહ સ્પિસીઝ હોય છે. અને સંઘનનનો ક્રમ આગળ ચાલુ રહે છે. દરેક તબક્કે એક વિશિષ્ટ સમૂહ ધરાવતી સ્વિસીઝ હોય છે જે એકબીજાથી સ્વતંત્ર હોય છે માટે આ પ્રક્રમને તબક્કા વૃદ્ધિ પોલિમરાઇઝેશન પણ કહે છે.
ઇથીલીન ગ્લાયકોલ અને ટેરેપ્થલિક એસિડની પારસ્પરિક ક્રિયાથી ટેરીલીન અથવા ડોનનું નિર્માણ આ પ્રકારના પોલિમરાઇઝેશનનું ઉદાહરણ છે.

પ્રશ્ન 12.
સંઘનન પોલિમરમાં પોલિએમાઇડ વર્ગના પોલિમર કેવા હોય છે ? તેના કેટલા પ્રકાર છે, તે જણાવો.
ઉત્તર:
પોલિએમાઇડ પોલિમર એમાઇડ શૃંખલા ધરાવે છે અને સાંશ્લેષિત પૈસાના અગત્યના ઉદાહરણ છે.
પોલિએમાઇડ પોલિમરને નાયલોન પણ કહેવામાં આવે છે.
પોલિએમાઇડ પોલિમરની બનાવટની સામાન્ય પ્રક્રિયામાં ડાયએમાઇનનું ડાયકાર્બોક્સિલિક ઍસિડ સાથે અથવા એમિનો ઍસિડ અને તેમના લેફ્ટેમ (lactams)નું સંઘનન થાય છે. પોલિએમાઇડ પોલિમરનાં બે પ્રકાર છે : (i) નાયલૉન-6,6 (ii) નાયલૉન-6.

પ્રશ્ન 13.
ટૂંક નોંધ લખો : નાયલૉન-6,6 [માર્ચ-2020]
ઉત્તર:
બનાવટ : હેક્ઝામિથિલીન ડાયએમાઇનના એડિપિક ઍસિડ સાથેના ઊંચા દબાણ અને ઊંચા તાપમાન હેઠળ સંઘનન પોલિમરાઇઝેશનથી નાયલૉન-6,6 બને છે. તેના આવર્તનીય એકમમાં એડિપિક ઍસિડના 6 કાર્બન અને હેક્ઝામિથિલીન ડાયએમાઇનનાં 6 કાર્બન હોવાથી તેને નાયલૉન-6,6 કહે છે.

ગુણધર્મો : નાયલૉન-6,6 ઘન પદાર્થ છે, જે રેસાઓ સ્વરૂપે હોય છે. નાયલૉન-6,6 ઊંચું તનનબળ ધરાવે છે. આ ઊંચા તનનબળ પાછળ પ્રબળ આંતરઆણ્વિય બળો જેવાં કે હાઇડ્રોજન બંધનો ફાળો પણ હોય છે. આ શૃંખલાઓ સંવૃત સંકુલનમાં પરિણમે છે અને તેથી સ્ફટિકમય સ્વભાવ દાખલ થાય છે.
ઉપયોગ : પતરાં, ટૂથબ્રશના દાંતા બનાવવામાં, કાપડ ઉદ્યોગ, દોરડાં અને માછલાં પકડવાની જાળમાં ઉપયોગ થાય છે.

પ્રશ્ન 14.
ગાયન-6ની બનાવટ અને ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
બનાવટ : ક્રેપ્રોલેક્ટમને પાણી સાથે ઊંચા તાપમાને ગરમ કરી સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા કરવાથી નાયલૉન-6 મળે છે. નાયલોન-6ના આવર્તનીય એકમમાં મોનોમર કેપ્રોલેક્ટમના છ કાર્બન હોવાથી તેને નાયૉન-6 કહે છે.

ઉપયોગ : ટાયર, વસ્ત્રો, દોરડાં અને કાર્પેટ જેવા ઉદ્યોગોમાં વપરાય છે.

પ્રશ્ન 15.
પોલિએસ્ટર વર્ગતાં જાણીતા પોલિમસ્તું નામ શું છે ? તેની બનાવટ, ગુણધર્મો અને ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
પોલિએસ્ટર વર્ગનાં ઉદ્યોગમાં તેનું ડેક્રોન અથવા ટેરીલીન નામથી ખૂબ જાણીતું છે. તે ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ અને ડાયોલની પોલિસંઘનન નીપજ છે.

બનાવટ : ઈથીલીન ગ્લાયકોલ અને ટેરેસ્થેલિક એસિડના મિશ્રણને 420 K થી 460 K તાપમાને ઝિંક એસિટેટ-ઍન્ટિમની ટ્રાયૉક્સાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરતા સંઘનન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા ટેરીલીન (ક્રોન) બને છે.
ગુણધર્મો : ટેરીલીન એ પોલિએસ્ટર વર્ગનો મુખ્ય રેખીય પોલિમર છે. ડેક્રોન રેસા (ટેરીલીન) કરચલી પ્રતિકારક છે. ટેરીલીનના રેસાઓ નાયલૉનના રેસાઓ કરતાં ઓછા સ્થિતિસ્થાપક છે. તે થરમૉપ્લાસ્ટિક પ્રકારનો પોલિમર છે. ઉપયોગ : કાચમાં પ્રબલક (reinforcing) દ્રવ્યો તરીકે, હેલ્મેટ, કાપડ ઉદ્યોગમાં, દોરડાં બનાવવામાં અને સુતરાઉ તથા ઊનના રેસાઓ સાથે સંમિશ્ર કરવામાં વપરાય છે.

પ્રશ્ન 16.
ફિનોલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ પોલિમર એટલે શું ? આ વર્ગનાં કોઈ એક પોલિમરનું નામ, બનાવટ, ગુણધર્મો તથા ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
ફિનોલ અને ફૉર્માલિાઇડ મિશ્રણ સાથે ઍસિડ અથવા બેઇઝ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં સંઘનન પ્રક્રિયાથી મળતા પોલિમરને ફિનોલ-ફૉર્માલ્ડિહાઇડ કહે છે.
ફિનોલ-ફૉલ્ડિહાઈડ વર્ગમાં નોવોલેક પોલિમર અને બેકેલાઇટ પોલિમર મળે છે, જેમાં બેકલાઇટ એક મુખ્ય પોલિમર છે. સૌપ્રથમની પ્રક્રિયામાં 0− (ઓર્થો) અને p- (પરા) હાઇડ્રૉક્સિમિથાઇલ ફિનોલ વ્યુત્પન્નોની પ્રારંભિક રચના થાય છે અને ફિનોલ સાથે CH₂ સમૂહો દ્વારા જોડાયેલા વલયોવાળા સંયોજનોથી મળતી પ્રારંભિક નીપજ નોવોલેક રેખીય પોલિમર છે, જે રંગમાં વપરાય છે.

પેટાપ્રશ્ન : બેઠેલાઈટની બનાવટ, ગુણધર્મો અને ઉપયોગો જણાવો. બનાવટ : નોવોલેકને ફૉલ્ડિહાઇડ સાથે વધુ ગરમ કરવાથી તે તિર્યક બંધન બનાવીને પીગળે નહિ તેવો ઘન પદાર્થ બને તેને બેકલાઇટ કહે છે.

ગુણધર્મો : બેકેલાઇટ મિશ્રબંધિત થરમૉસેટિંગ પ્રકારનો પોલિમર છે. તેને ગરમ કરતાં પીગળતો નથી, જેથી પુનઃઉપયોગ થઈ શકતો નથી કે પુનઃપાટ આપી શકાતો નથી. તે નોવીલેક પોલિમરની રેખીય શૃંખલાઓના તિર્યક બંધન દ્વારા બને છે. તે સખત, બરડ છે અને તેના પર લિસોટા પડતા નથી પણ તે બરડ હોવાથી પછાડતાં કે અથડાતાં તેમાં તિરાડ પડે છે કે તૂટી જાય છે. તે ખૂબ જ સારા વિદ્યુત-અવાહક ગુષ્ણધર્મો ધરાવે છે.
ઉપયોગ : બેકેલાઇટનો ઉપયોગ કાંસકા, વાજાની રૅકર્ડ, ઇલેક્ટ્રિક સ્વિચ, પ્લગ-પિન અને જુદાં-જુદાં વાસણોનાં હાથા બનાવવામાં વપરાય છે.

પ્રશ્ન 17.
ટૂંક નોંધ લખો : મેલામાઇન-ફૉલ્ડિહાઇડ પોલિમર
ઉત્તર:
બનાવટ : મેલામાઇન અને ફૉલ્ફિાઇડ ગરમ કરતાં સંધનન પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાથી મેલામાઇન ફોમલ્ટિસાઇડ પોલિમર બને છે.

ગુણધર્મો : તે મિશ્રબંધિત થરમૉસેટિંગ પોલિમર છે. તે સખત અને મજબૂત છે. ઊંચા તાપમાને પણ તે પીગળતો નથી કે તેના બંધારણમાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી. તે ઘસારાનો પ્રતિકાર કરે છે. મેલામાઇનના ઉપકરણોમાં પછાતાં કે અથડાતાં તિરાડ પડતી નથી કે તૂટતા નથી.
ઉપયોગ : પ્લાસ્ટિકની તૂટે નહીં તેવી ક્રોકરી (crockery) બનાવવામાં મેલામાઇનનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રશ્ન 18.
સહપોલિમરાઇઝેશન એટલે શું ? તેની બનાવટ, ગુણધર્મો અને ઉપયોગો ઉદાહરણ સહિત જણાવો.
ઉત્તર:
સહપોલિમરાઇઝેશન એટલે જેમાં એક અથવા વધારે મોનોમર સ્પિસીઝ મિશ્રણને પોલિમરાઇઝ થઈ તેમાંથી બનતા પોલિમરને સહપોલિમરાઇઝેશન કહે છે,
બનાવટ : સહપોલિમર માત્ર શૃંખલા વૃદ્ધિ પોલિમરાઇઝેશનથી જ નહિ પદ્મ તબક્કા વૃદ્ધિ પોલિમરાઇઝેશનથી પણ બનાવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, બ્યુટ-1,3-ડાઇન અને સ્ટાયરીન, જૈના મિશ્રણથી અસંખ્ય અણુઓ યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાથી જોડાઈને બ્યુટાડાઇન સ્ટાયરીન પ્રકારનો સહપોલિમર બનાવે છે, જેને બ્યુના-S પણ કહેવાય છે.

ગુણધર્મો : સહપોલિમરને સમપોલિમર કરતાં તદ્દન જુદા જ ગુણધર્મો હોય છે. ઉદા., બ્યુટાડાઇન સ્ટાયરીન સહપોલિમર ખૂબ જ મજબૂત છે અને તે કુદરતી રબરનો વિકલ્પ છે. ઊંચા તાપમાને પણ તેના આકારમાં વિકૃતિ આવતી નથી.
ઉપયોગ : વાહનોના ટાયરો, જમીનની લાદી, પગરખાંના ઘટકો અને વાયરના વીજરોધક વગેરેની બનાવટમાં થાય છે.

પ્રશ્ન 19.
ટૂંક નોંધ : કુદરતી રબર
ઉત્તર:
રબર કુદરતી પોલિમર છે અને તે સ્થિતિસ્થાપકતાનો ગુણધર્મ ધરાવે છે. કુદરતી રબરને ઇલાસ્ટોમર પોલિમર પણ કહે છે. આ ઇલેસ્ટોમરમાં પોલિમર શૃંખલાઓ સૌથી નિર્બળ આંતરઆણ્વીય બળોથી એકબીજા સાથે ભેગી રહેલી હોય છે. આ નિર્બળ બંધન બળો તેમને ખેંચી શકાય તેવો પોલિમર બનાવે છે.

થોડાક તિર્થંક બંધન (cross linked) શૃંખલાની વચ્ચે દાખલ કરવામાં આવે છે જે પોલિમરને લગાડેલ બળ દૂર કરવામાં આવે ત્યારે મૂળ સ્થિતિમાં લઈ જવામાં મદદરૂપ થાય છે. કુદરતી રબર, રબર-શીર (rubber latex) જે રબરનું પાણીમાં કલિલમય પરિક્ષેપણ છે તેમાંથી બનાવવામાં આવે છે. રબર-ક્ષીર, રબરના ઝાડમાંથી મેળવવામાં આવે છે. રબરના ઝાડ ભારત, શ્રીલંકા, ઇન્ડોનેશિયા, મલેશિયા અને દક્ષિણ અમેરિકામાં મળી આવે છે. કુદરતી રબર આઇસોપ્રીન મોનોમરનો રેખીય પોલિમર છે. આઇસોપ્રીન (2-મિથાઇલ બ્યુટા-1,3-ડાઇન)ને સિસ-1,4- પોલિઆઇસોપ્રીન પણ કહે છે.

સિસ પોલિઆઇસોપ્રીન અણુ ઘી શૃંખલાઓ ધરાવે છે. જે નિર્બળ વાનું ડર વાસ પારસ્પરિક ક્રિયાથી ભેગા જકડાયેલા હોય છે અને તેમને ગૂંચળા જેવું બંધારણ છે.
આથી તે સ્પ્રિંગની માફક ખેંચાઈ શકે છે અને સ્થિતિસ્થાપક ગુણધર્મ ધરાવે છે, જેથી અનેક ક્ષેત્રોમાં તેનો ઉપયોગ રબરબૅન્ડ, હાથનાં મોજાં અને રબર (Eraser) બનાવવામાં થાય છે.

પ્રશ્ન 20.
રબરનું વલ્કેનાઇઝેશન એટલે શું ? તેની પ્રક્રિયા સવિસ્તર જણાવો.
ઉત્તર:
કુદરતી રબર ઊંચા તાપમાને (> 335) નરમ બને છે અને નીચા તાપમાને (< 283K) બરડ બને છે અને ઊંચી પાણી શોષણક્ષમતા દર્શાવે છે, તે અવીય દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય છે અને ઑક્સિડેશનકર્તાઓના હુમલા સામે બિનપ્રતિકારક છે.
આ પ્રક્રિયામાં કાચા (મૂળ) રબરને સલ્ફર સાથેના મિશ્રણમાં યોગ્ય યોગશીલ પ્રક્રિયા 373K થી 415K તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે તેને વલ્કેનાઇઝેશન કહે છે.
વલ્કેનાઇઝેશનને લીધે સલ્ફર પ્રતિક્રિયાત્મક દ્વિબંધનાં સ્થાને તિર્થંક બંધન રચે છે અને આથી ખર દૃઢ બને છે.

વલ્કેનાઇઝેશન દરમિયાન 5% સલ્ફર તિર્યક બંધન તરીકે ઉપયોગ કરી ટાયર માટેનું રબર બને છે.

પ્રશ્ન 21.
સાંશ્લેષિત રબર એટલે શું ? તેના બે ઉદાહરણ આપો.
ઉત્તર:
સાંશ્લેષિત રબર એટલે કોઈ પણ વર્લ્ડનાઇઝ કરી શકાય તેવા બરનો પોલિમર છે.
આ પોલિમર તેની લંબાઈ કરતાં બમણી લંબાઈ જેટલું બાહ્ય ખેંચાણ બળ આપી છોડી દેતાં તે ઝડપથી પોતાના મૂળ આકાર અને કદમાં પરત ફરે છે.
સાંશ્લેષિત રબર સામાન્ય રીતે બ્યુટા-1,3-ડાઇન વ્યુત્પન્નોના સમપોલિમર અથવા બ્યુટા 1,3-ડાઇન અથવા તેના અન્ય અસંતૃપ્ત મોનોમર સાથેના વ્યુત્પન્નોના સહપોલિમર હોય છે. ઉદા., નીયોપ્રીન, બ્યુના-N.

પ્રશ્ન 22.
નીયોપ્રીનની બનાવટ, ગુણધર્મો અને ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
બનાવટ : ક્લોરોપ્રીન (2-ક્લોરોબ્યુટા 1,3-ડાઇન) મોનોમરના અસંખ્ય અણુઓની મુક્તમૂલક યોગશીલ પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાથી નીયોપ્રીન (પોલિક્લોરોપ્રીન) મળે છે.

ગુણધર્મો : નીયોપ્રીન સાંશ્લેષિત રબર વર્ગનો હોમોપોલિમર છે. તેની વનસ્પતિજ તેલ અને પ્રાણિજ તેલ પ્રત્યેની પ્રતિરોધકતા ઘણી જ વધારે છે.
ઉપયોગો : વાહક પટ્ટા (કન્વેયર બેલ્ટ), ગાસ્કેટ, પાણીના પાઇપ (hoses)ના ઉત્પાદનમાં, છાપકામનાં રોલરમાં અને અવાહક તરીકે નીયોપ્રીનનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રશ્ન 23.
બ્યુલા-N ની બનાવટ અને ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
બનાવટ : બ્યુટા-1,3-ડાઇન અને એક્ટિોનાઇટ્રાઇલના મિશ્રણથી પેરૉક્સાઇડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં સહપોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા દ્વારા બ્યુના-N મળે છે.

ઉપયોગો : પેટ્રોલ, ઊજાર્નલ અને કાર્બનિક દ્રાવકોથી થતી અસરોનો પ્રતિકારક છે. તેલસીલ, હોસપાઇપ અને ટાંકીના અંદરના આવરણમાં અસ્તર બનાવવામાં વપરાય છે.

પ્રશ્ન 24.
કારણ આપો : શા માટે પોલિમરના આણ્વીયદળ હંમેશાં સરેરાશ સ્વરૂપે દર્શાવાય છે ?
ઉત્તર:
કારણ કે પોલિમરના ગુણધર્મો તેમના આણ્વીયદળ, કદ અને બંધારણ સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલ છે. પોલિમર શૃંખલાની વૃદ્ધિ પ્રક્રિયા મિશ્રણમાં રહેલી મોનોમરની પ્રાપ્યતા પર આધારિત છે. આમ, પોલિમર નમૂનો જુદી-જુદી લંબાઈવાળી શૃંખલાઓ ધરાવતો હોવાથી તેમના આણ્વીયદળ હંમેશાં સરેરાશ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
પોલિમર પદાર્થોનું આવીયદળ ભૌતિક અને રાસાયણિક પદ્ધતિઓથી નક્કી કરી શકાય છે.

પ્રશ્ન 25.
શા માટે જૈવવિઘટનીય સાંશ્લેષિત પોલિમનું નિર્માણ અને વિકાસ કરવામાં આવ્યા છે ?
ઉત્તર:
મોટાભાગના પોલિમર પર્યાવરન્નીય વિધટનીય પ્રક્રિયાઓ સામે ખૂબ જ પ્રતિકારક હોય છે અને તેથી નકામા પોલિમરીય ઘન પદાર્થોના સંચય માટે જવાબદાર છે, જે ગંભીર વાતાવરણીય સમસ્યાઓ ઊભી કરે છે અને લાંબા સમય સુધી અવિધટનીય સ્વરૂપમાં રહે છે.
આવા નકામા ધન કચરાને લીધે ઊભી થયેલી સમસ્યાઓ સામે સામાન્ય જાગૃતિ લાવવા માટે નવા જૈવવિવિધટનીય સાંશ્લેષિત પોલિમરના નિર્માણ અને વિકાસ કરવામાં આવ્યા છે. ઉંદા, PHBV અને નાયલૉન-2-નાયૉન-6

પ્રશ્ન 26.
PHBV નું આખું નામ જણાવી તેની બનાવટ, ગુણધર્મો અને ઉપયોગો જણાવો. [માર્ચ-2020]
ઉત્તર:
PHBVનું આખું નામ : પોલિ-β-ઇડ્રૉક્સિબ્યુટિરેટ-કો-β-હાઇડ્રોક્સિવેલરેટ
બનાવટ : 3-હાઇડ્રૉક્સિ બ્યુટેનોઇક ઍસિડ અને 3-હાઇડ્રૉક્સિ પેન્ટેનોઇક એસિડના મોનોમર વચ્ચેની સહપોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાથી PHBV બને છે.

ગુણધર્મો : તે જૈવવિઘટનીય અને પોલિએસ્ટર વર્ગનો પોલિમર છે. તેમાં β–ઇડ્રૉક્સિબ્યુટિરેટ ઍસિડની સદૃઢતાનો અને ાઇડ્રૉક્સિ વેલરેટ ઍસિડનો લચકપણાનો ગુણધર્મ સમાયેલો છે. પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિમાં પણ PHBVનું બૅક્ટેરિયા વડે વિઘટન થાય છે.
ઉપયોગ : ખાસ પ્રકારના પૅકિંગમાં, ઑર્થોપેડિક સાધનોમાં અને નિયંત્રિત ઔષધો ભરવાની કૅપ્સ્યૂલમાં વપરાય છે.

પ્રશ્ન 27.
નાયલોન-2-નાયલૉન-6 ની બનાવટ સમજાવો.
ઉત્તર:
ગ્લાયસીન [H₂N – CH₂ – COOH] અને એમિનો કેપ્રોઇક ઍસિડ (H₂N – (CH₂)₅-COOH)ની એક્બીજા સાથેની સંધનન પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયાથી પોલિએમાઇડ શ્રેણીનો સહપોલિમર નાયલોન-2-નાયલૉન-6 મળે છે.

પ્રશ્ન 28.
વ્યાપારિક ધોરણે અગત્યના પોલિમરોનું મોનોમર નામ, બંધારણ અને તેના ઉપયોગો જણાવો.
ઉત્તર:
વ્યાપારિક ધોરણે આવતાં અગત્યના પોલિમરી જે નીચેના કોષ્ટક મુજબ દર્શાવેલ છે.