Water Tutorial PDF

# Unit ⇒2 Water Tutorial ⇒3 ## प्रश्न: 1 कठोर जल में कौन-कौन से लवण होते हैं नाम व रासायनिक सूत्र लिखें? **Ans:** कठोर जल में मैग्नीशियम एवं कैल्शियम बाई कार्बोनेट क्लोराइड व सल्फेट लवण होते हैं। **रासायनिक सूत्र** * **मैग्नीशियम** * $mg$ ⇒ कैल्शियम बाई कार्बोनेट * **cach** ⇒ क्लोराइड कैल्...

# Unit ⇒2 Water Tutorial ⇒3 ## प्रश्न: 1 कठोर जल में कौन-कौन से लवण होते हैं नाम व रासायनिक सूत्र लिखें? **Ans:** कठोर जल में मैग्नीशियम एवं कैल्शियम बाई कार्बोनेट क्लोराइड व सल्फेट लवण होते हैं। **रासायनिक सूत्र** * **मैग्नीशियम** * $mg$ ⇒ कैल्शियम बाई कार्बोनेट * **cach** ⇒ क्लोराइड कैल्शियम क्लोराइड * **504** ⇒ सल्फेट ## प्रश्न: 2 जल की अस्थाई कठोरता को दूर करने की विधि लिखें? **Ans:** जल की अस्थाई कठोरता को दूर करने की दो विधियाँ है। * **(ⅰ) उबालकर** * **(ⅱ) क्लार्क विधि।** ### (ⅰ) उबालकर जल को उबालेने से अस्थाई कठोरता वाले बाईकाबर्बोनेट में परिवर्तित हो जाते हैं जिन्हे छानकर अलग किया जाता हैं। **उदाः**+ $Ca(HCO_3)_2 → CaCO_3 + H_2O + CO_2$. ### (ⅱ) क्लार्क विधि यह जल की अस्थाई कठोरता को दूर करने की सबसे सस्ती विधि हैं इस विधि में गणना करके निश्चित मात्रा में चुना मिलाया जाता हैं जो कि व के बाई कार्बोनेट को अविलेय कार्बोनेट में mg बदलकर अवक्षेपित कर देता हैं। $Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 → 2CaCO₃ +2H_2O$. ## प्रश्न : 3 जल की कठोरता दूर करने की जियोलाईट/ परम्यूरिट विधि का चित्र सहित वर्णन करें ? **Ans:** - **कठोरजलस** - **जियोलाइटर** - **गैवेल कास** - **फिल्टर** - **Naco विलियन** - **मृदु जल** **जियोलाइट** एक प्राकृतिक खनिज हैं, जिसका अर्थ उबलने वाला पत्यर होता हैं इसमें सोडियम, एल्युमिनियम, व सिलिकॉन होता है इसका सूत्र $Na_2Al_2Si _5O_8$ होता है कृत्रिम रूप से तैयार किया गया जियोलाइट जियोलाइट को परम्यूटिट कहते हैं। **सिद्धान्त:** जियोलाइट या परम्यूटिट में उपस्थित $Na^+$ आयन कठोरता के आयन $Ca^{2+}$ एवं $Mg^{2+}$ को विस्थापित कर देता हैं और $ca$ अविलेय लवण बनते हैं। **अभिक्रियाएँ:** * $Na_2ze + CaCl_2 → Caze+2 NaCl$ * $Na_2ze + MgSO_4 → Maze + Na_2SO_4$ * $Na_2ze + Ca(HCO_3)_2 → Caze+2NaHCO_3$ ## विधि इसके लिए लोहे का एक बेलनाकार बर्तन काम में लेते हैं इसमें फिल्टर व जियोलाइट बेड लगाया जाता है कठोर जल को ऊपर से धीरे - धीरे जियोलाइट से गुजारते हैं लगभग 2 घंटे की सतत् क्रिया में सम्पूर्ण सोडियम जियोलाइट कैल्शियम जियोलाइट में बदल जाता हैं अब इसे पुनः सक्रिय करने के लिए, इसकी ब्राइन जल से कराई जाती हैं इस प्रकार सुपुप्त जियोलाइट पुनः सक्रिय हो जाता हैं मृदु जल को निकासी द्वारा निकाल लिया जाता हैं। ### जियोलाइट विधि के लाभ : * **(ⅰ)** इस विधि द्वारा 10ppm तक कठोरता वाला मृ‌दु जल प्राप्त होता हैं। * **(ⅱ)** क्रिया में कम समय लगता है। * **(ⅲ)** क्रिया में काम आने वाले मृदुकर कम जगह घेरते हैं। ### हानिः * **(ⅰ)** यह मंहगी विधि हैं। * **(ⅱ)** अधिक गंदे पानी को इस विधि द्वारा उपचारित नहीं कर सकते हैं। * **(ⅲ)** उपाचारित जल में सोडियम की मात्रा ज्यादा होती हैं। ## प्रश्न : 4 जल को मृदु करने की सोडालाइम विधि का सचित्र वर्णन करें ? **Ans:** यह विधि जल में उपस्थित दोनों प्रकार की कठोरता दूर करने के लिए उपयोगी हैं कैल्शियम लवण के रूप में तथा मैग्नीशियम के रूप में अवक्षेपित होते हैं। - जल में उपस्थित अस्थाई कठोरता हटाने के लिए कैल्शियम बाईकार्बोनेट के लिए 148 भाग चूना व मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट के लिए 4 भाग चूने की आवश्यकता होती हैं। - $(Ca(HCO₃)₂ + caloH₂)$ - 162 74 $2caCO_3↓ +2H_20$ - $Mg (HCO₃)₂ + 2 Ca(OH)₂ → 2 caco₃+MgloH_2+ 2H_2O$. - जल में $caso_4$, $cach_2$, $Mgck_2$, $Mg SO_4$ की कठोरता को भी इस विधि दूर किया जा सकता हैं इसमें सोड़ा व लाइम दोनों का प्रयोग किया जाता हैं। - $CaSO_4 + Na_2CO_3 → CaCO_3↓ + Na_2SO_4$ - 136 106 भाग भार - $cack + Na_2CO_3→ caco_3 ↓ + 2 Nach$ - - **सोडा लाइम** - **वुड फाइबर** - **फिल्टर** - **विलोडक** - **कठोर जल** - **मृदुजल** - **माध्यटैंक** - **आंतरी तहक** - **स्टाइलज निकासी** ## प्रश्न: 5 बॉयलर में स्लज व पपड़ी बनने के कारण व उससे होने वाली हानियाँ तथा बचने के उपाय लिखिए ? **Ans:** ### स्लग बनना बॉयलर के भीतरी सतह पर बनने वाला नरम एवं अल्प अवक्षेप स्लग कहताता है। #### नुकसान * यह $Mgcos$, $Mack$, $cache$ $Maso_4$ कारण बनता है। * **(ⅰ)** यह ऊष्मा का कुचालक होता हैं, इसलिए ईंधन का अपव्यय होता हैं। * **(ⅱ)** इसके साथ पपड़ी बनने पर यह भी कोर पपड़ी बना लेता है और बॉयलर को क्षति पहुंचती हैं। #### बचाव * **(ⅰ)** मृदु जल का उपयोग करना चाहिए। * **(ⅱ)** बॉयलर के सांद्र जल को समय-समय पर सामान्य कठोर जल से बदलने पर स्लग निर्माण नहीं होगा। ### पपड़ी बनना बॉयलर की भीतरी सतह पर मजबूती से चिपका कठोर अवक्षेप स्केल या पपड़ी कहलाता है। पपडी निम्न कारणों द्वारा बनती हैं। * **(ⅰ)** CaCO3 का अवक्षेप * **(ⅱ)** जल में कमी * **(ⅲ)** मैग्नीशियम लवानों का जल अपघटन * **(iv)** सिलिका की उपस्थिति #### नुकसान * **(ⅰ)** स्केल बनने के कारण ईंधन का अपव्यय होता है। * **(ⅱ)** पपड़ी के कारण बॉयलर असुरक्षित रहता हैं। * **(ⅲ)** स्केल के कारण बॉयलर में विस्फोट होने का खतरा रहता है। #### बचाव * **(ⅰ)** बाह्य उपचार * **(ⅱ)** आतंरिक उपचार ### (ⅰ) बाह्य उपचार इसके लिए जल को मृदु करके बॉयलर में डालना चाहिए इसमें सोडालाइम विधि व परम्यूटिट विधि प्रमुख तरिके हैं। ### (ⅱ) आन्तरिक उपचार कुछ ऐसे रसायन जो कठोर जल में मिलाने पर स्केल बनने की क्रिया को रोकने देते हैं सोडियम के मोनो, डाईव ट्राई फास्फेट जल में उपस्थित $CaSO_4$ से क्रिया करके $Ca$ $Mg$ फास्फेट का अवक्षेप $ca$ $Mg$ $ बनाते हैं। जिसे सुगमता से हटाया जा सकता हैं। - $3.CaSO_4 + 2Na_3PO_4 → Ca_3(PO_4)_2+6Na_2SO_4$. इसी प्रकार सोडियम हैवसामेटा फास्फेट जल में उपस्थित $Ca^{2+}$ $Mg^{2+}$ आयन से क्रिया कर विलेयशील जटिल लवण बनाते है और स्केल बनना बंद हो जाता हैं। - $Caso_2 +Na₂ [Na+ (pos) _6] → Na₂ [.c.a₂(103)]+2Naz Sh$ ## प्रश्न : 6 जल के जीवाणुनाशन की चार विधियों का वर्णन करें ? **Ans:** **जीवाणुनाशन की विधियाँ:-** * **(i) उबालकर** * **(ii) विरंजक पूर्ण** * **(iii) क्लोरीनीकरण** * **(iv) ओजोनीकरण** ### (ⅰ) उबालकर जल को करीब 5 मिनट तक उबालने से उसमें उपस्थित 15 रोगाणु एवं जीवाणु नष्ट हो जाते हैं। ### (ⅱ) विरंजक चूर्ण ब्लीचिंग पाउडर की नियत मात्रा जल में डालने पर इसमें मौजूद जीवाणु नष्ट हों जाते हैं। - $cace the ca (OH)_2 + Cla$ - $ck + H_2O + Hool & Het$ - $Hoc → HCl + [0]$ ### (ⅲ) क्लोरीनीकरण क्लोरीन की थोडी बहुत मात्रा ही जत जीवाणुरहितत की बहुत अधिक मात्रा को जीवाणु रहित कर देती हैं यह सबसे सस्ती विधि हैं। - $C + H_2O → Hood + HCl$ - $Hocl HCl + [0]$ ### (iv) ओजोनीकरण जल में ओजोन गैस प्रवाहित करने पर जीवाणु का नाश किया जाता हैं - $O_3 → O_2+[0]$ ## प्रश्न :- जियोलाइट विधि का सूत्र लिखें? **Ans:** $Mx Alx Si _1-X02 .YH_2O _1$ ## प्रश्न: 8 साबुन से क्रिया के आधार पर जलू के मृदु व कठोर जल के वर्गीकरण को समझाइयें ? **Ans:** * **(ⅰ) मृदुजल :** जो जल साबुन के साथ आसानी से झाग दें मृदु जल कहलाता है। * **(ⅱ) कठोर जल:** यह जल पानी के साथ आसानी से झाग नहीं देता कठोर जल कहलाता हैं। ## जब वर्षा का जल पृथ्वी पर आता हैं तो उसमें वायुमंडल की कार्बनड्राईऑक्साइड घुल जाती हैं और वह अम्लीय हो जाता हैं जिससे उसमें कुछ लवणों को, घोलेने की शक्ति बढ जाती हैं और यह धरती पर उपस्थित कैल्शियम, मैग्नीशियम व आयरन के लवण को अपने में घोलकर जल को कठोर करता है अत: पानी की कठोरता उसमे घुले हुए मैग्नीशियम व कैल्शियम के बाइकार्बोनेट, क्लोराइड एवं सल्फेट के कारण होती हैं। साबुन में सोडियम स्टियरेट (C17H35COONa), सोडियम ओलिएट (C15H31COONa), सोडियम वॉमिटेट (C17H33COONa) आदित लवणों की उपस्थिति में साबुर्त करता हैं जिससे श्वेत अवक्षेपण प्राप्त होता हैं। - $2.C17H35COONa + caca →(C17H35COD)2Ca + 2Nac/$ - $2.C7H35COONa + MgSO_4→(C17H35 (00)2 Mg + Na2SO_4$ ## प्रश्न: 9 जल की कठोरता कौन‌से लवण की तुल्य मात्रा में प्रदर्शित किया जाता है? क्यों ? **Ans:** कैल्शियम बाई कार्बोनेट $CaCO_3$ - 25/10/29