UP बोर्ड कक्षा 12 वी रसायन विज्ञान - अध्याय 5: पृष्ठ रसायन के Handwritten नोट्स
पृष्ठ रसायन (Surface Chemistry) रसायन विज्ञान की एक शाखा है जो ठोस और तरल, या ठोस और गैस के बीच की सतहों पर होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं और घटनाओं का अध्ययन करती है। यह विज्ञान के उन पहलुओं को कवर करता है जो किसी पदार्थ की सतह पर घटित होते हैं, जैसे कि अवशोषण (Adsorption), उत्प्रेरकता (Catalysis), और कोलेयड प्रणाली (Colloidal Systems) आदि। पृष्ठ रसायन का अध्ययन पदार्थों की सतह पर होने वाली प्रतिक्रियाओं और विशेषताओं के बारे में गहरी जानकारी प्रदान करता है।
मुख्य बिंदु (Key Points):
अवशोषण (Adsorption): अवशोषण वह प्रक्रिया है जिसमें गैस या घोल के अणु किसी ठोस या तरल पदार्थ की सतह पर संकेंद्रित होते हैं। अवशोषण को सतही घटना माना जाता है, क्योंकि इसमें पदार्थ केवल सतह पर जमा होते हैं। उदाहरण के लिए, सक्रिय कार्बन की सतह पर गैसों का अवशोषण।
विकर्षण (Desorption): अवशोषित पदार्थों का सतह से हटना या निकलना विकर्षण कहलाता है। यह तब होता है जब तापमान बढ़ता है या दबाव घटता है, जिससे अवशोषित अणु सतह से मुक्त हो जाते हैं।
कोलेयड प्रणाली (Colloidal Systems): कोलेयड एक प्रकार का मिश्रण है जिसमें एक पदार्थ के छोटे-छोटे कण दूसरे पदार्थ में निलंबित होते हैं, लेकिन वह पूर्ण रूप से घुलते नहीं हैं। कोलेयड प्रणाली में पृष्ठ रसायन का महत्व इसलिए है क्योंकि इन कणों की सतह पर रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं, जो कोलेयड की स्थिरता और गुणों को प्रभावित करती हैं। उदाहरण के लिए, दूध और रंगीन स्याही कोलेयड होते हैं।
उत्प्रेरकता (Catalysis): पृष्ठ रसायन में उत्प्रेरकता वह प्रक्रिया है जिसमें किसी प्रतिक्रिया की दर को बिना स्वयं बदले बढ़ा दिया जाता है। उत्प्रेरक पदार्थ की सतह पर प्रतिक्रियाएं तेजी से होती हैं, और यह रासायनिक प्रतिक्रिया में भागीदार बनकर प्रतिक्रिया की गति को बढ़ाता है। दो प्रकार के उत्प्रेरक होते हैं:
- समरूप उत्प्रेरक (Homogeneous Catalysis): उत्प्रेरक और प्रतिक्रिया में शामिल सभी पदार्थ एक ही अवस्था में होते हैं।
- विविध उत्प्रेरक (Heterogeneous Catalysis): उत्प्रेरक अलग अवस्था में होता है, जैसे गैसों के साथ ठोस उत्प्रेरक की प्रतिक्रिया।
सतह पर तनाव (Surface Tension): तरल पदार्थों में, विशेष रूप से पानी में, सतह पर एक तनाव उत्पन्न होता है, जो कणों को एक दूसरे के पास खींचता है। इसे सतह तनाव (Surface Tension) कहा जाता है। यह प्रभाव एक जलीय सतह पर कागज या कीटों के चलने जैसे विभिन्न प्राकृतिक घटनाओं को प्रभावित करता है।
सतह क्षेत्र (Surface Area): किसी पदार्थ का सतह क्षेत्र जितना बड़ा होता है, उसकी प्रतिक्रिया की दर उतनी ही तेज होती है। उदाहरण के लिए, यदि एक ठोस पदार्थ को पीसकर पाउडर में बदल दिया जाता है, तो उसकी सतह क्षेत्र बढ़ जाती है, और यह अवशोषण या उत्प्रेरकता जैसी प्रतिक्रियाओं को तेज कर देता है।
कॉटेलियॉइन प्रभाव (Catalytic Effect): पृष्ठ रसायन में उत्प्रेरकों का बड़ा महत्व है। उत्प्रेरक पदार्थ प्रतिक्रिया की गति को बिना रासायनिक रूप से बदलें बढ़ाते हैं। उत्प्रेरकों की अधिकांश गतिविधि सतह पर ही होती है, जहां प्रतिक्रिया घटक पदार्थ आते हैं और उनसे रासायनिक प्रतिक्रिया करते हैं।
सोर्ब्शन (Sorption): सोर्ब्शन शब्द में अवशोषण और विसर्जन दोनों को शामिल किया गया है। यह एक प्रक्रिया है जिसमें गैस या द्रव का अवशोषण और उसके बाद उसका विकर्षण होता है। इसका उपयोग जल शुद्धीकरण और वायु शोधन जैसी प्रक्रियाओं में किया जाता है।
निष्कर्ष (Conclusion):
पृष्ठ रसायन एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं, उत्प्रेरकता, अवशोषण और कोलेयड प्रणाली के अध्ययन से जुड़ा हुआ है। इसके अध्ययन से हमें रासायनिक प्रतिक्रियाओं की गति, उत्प्रेरकों का कार्य, और पदार्थों की सतहों पर होने वाली प्रक्रियाओं को समझने में मदद मिलती है। यह जीवविज्ञान, रसायन विज्ञान, पर्यावरण विज्ञान, और उद्योगों में विभिन्न प्रक्रियाओं के अनुप्रयोग के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
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