સાબુ અને પ્રક્ષાલકો 20 MCQ સાથે
સાબુ અને પ્રક્ષાલકો
1. સાબુ શું છે? (What is Soap?)
સાબુ એ સફાઈ માટે વપરાતો સૌથી જૂનો પદાર્થ છે. રાસાયણિક દ્રષ્ટિએ, સાબુ એ લાંબી શૃંખલાવાળા કાર્બોક્સિલિક એસિડ (ફેટી એસિડ) ના સોડિયમ (Na) અથવા પોટેશિયમ (K) ક્ષાર છે.
જ્યાં, R = હાઈડ્રોકાર્બનની લાંબી શૃંખલા (C₁₅H₃₁ કે C₁₇H₃₅ વગેરે)
સાબુ બનાવવા માટે પ્રાણીજ ચરબી અથવા વનસ્પતિ તેલને સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ (NaOH) સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને સાબુનીકરણ (Saponification) કહે છે.
2. સાબુના અણુની રચના
સાબુનો અણુ બે ભિન્ન ગુણધર્મો ધરાવતા છેડાઓનો બનેલો હોય છે. આ વિશિષ્ટ રચના જ તેને મેલ સાફ કરવામાં મદદ કરે છે.
- જળ અનુરાગી છેડો (Hydrophilic Head): આ અણુનો આયનીય છેડો (Na⁺ કે K⁺ વાળો ભાગ) છે. તે પાણી પ્રત્યે આકર્ષણ ધરાવે છે અને પાણીમાં દ્રાવ્ય થાય છે. તેને 'શીર્ષ' કહે છે.
- જળ વિરાગી છેડો (Hydrophobic Tail): આ અણુનો હાઈડ્રોકાર્બન શૃંખલા વાળો ભાગ છે. તે પાણી પ્રત્યે અપાકર્ષણ ધરાવે છે પરંતુ તેલ કે મેલ (Dirt/Oil) સાથે જોડાય છે. તેને 'પૂંછડી' કહે છે.
3. સફાઈ પ્રક્રિયા અને મિસેલ રચના
મોટાભાગનો મેલ (Dirt) તૈલી સ્વભાવનો હોય છે. આપણે જાણીએ છીએ કે તેલ પાણીમાં ઓગળતું નથી. જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે ત્યારે એક વિશિષ્ટ રચના બને છે જેને 'મિસેલ' (Micelle) કહે છે.
સફાઈ કેવી રીતે થાય છે?
જ્યારે સાબુવાળા પાણીમાં કપડું બોળવામાં આવે છે, ત્યારે:
- સાબુના અણુઓનો જળ વિરાગી છેડો (પૂંછડી) તેલના ટીપાં (મેલ) સાથે જોડાઈ જાય છે.
- જ્યારે જળ અનુરાગી છેડો (શીર્ષ) પાણીની તરફ બહારની બાજુ રહે છે.
- આ રીતે ગોળાકાર રચના બને છે જેને 'મિસેલ' કહે છે. મિસેલના કેન્દ્રમાં તેલનું ટીપું પકડાઈ જાય છે.
- જ્યારે પાણીને હલાવવામાં આવે છે, ત્યારે આ મિસેલ્સ મેલને કપડાં પરથી ખેંચીને પાણીમાં લઈ આવે છે.
- પરિણામે, પાણી ડોહળું બને છે અને કપડું સાફ થાય છે. આ દ્રાવણ કલીલ (Colloid) સ્વરૂપે હોય છે જે પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરી શકે છે.
4. કઠિન પાણી (Hard Water) અને સાબુની મર્યાદા
ઘણીવાર આપણે જોયું છે કે સાબુ લગાવવા છતાં ફીણ વળતું નથી અને ચીકણો પદાર્થ જામે છે. આવું ત્યારે થાય છે જ્યારે પાણી 'કઠિન' હોય.
કઠિન પાણી એટલે શું?
જે પાણીમાં કેલ્શિયમ (Ca²⁺) અને મેગ્નેશિયમ (Mg²⁺) ના ક્ષારો ઓગળેલા હોય તેને કઠિન પાણી કહે છે.
આ પ્રક્રિયામાં સાબુનો વ્યય થાય છે અને સફાઈ બરાબર થતી નથી.
5. પ્રક્ષાલકો (Detergents)
કઠિન પાણીની સમસ્યા નિવારવા માટે પ્રક્ષાલકો (ડિટર્જન્ટ) નો ઉપયોગ થાય છે. તેને સામાન્ય રીતે 'સાબુ વગરના સાબુ' (Soap-less soap) કહેવાય છે.
રાસાયણિક વ્યાખ્યા:
પ્રક્ષાલકો એ લાંબી શૃંખલાવાળા સલ્ફોનિક એસિડના સોડિયમ ક્ષાર (Sodium Sulphonate) અથવા ક્લોરાઈડ/બ્રોમાઈડ આયનો ધરાવતા એમોનિયમ ક્ષાર છે.
ફાયદા:
- ડિટર્જન્ટનો વીજભારિત છેડો કઠિન પાણીમાં રહેલા કેલ્શિયમ કે મેગ્નેશિયમ સાથે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ (સ્કમ) બનાવતો નથી.
- તેથી, કઠિન પાણીમાં પણ તે અસરકારક રીતે ફીણ ઉત્પન્ન કરે છે અને સફાઈ કરે છે.
- તેનો ઉપયોગ શેમ્પુ, કપડાં ધોવાના પાવડર અને વાસણ સાફ કરવાના પ્રવાહીમાં થાય છે.
6. સાબુ vs પ્રક્ષાલકો (તફાવત)
| ગુણધર્મ | સાબુ (Soaps) | પ્રક્ષાલકો (Detergents) |
|---|---|---|
| રાસાયણિક સ્વભાવ | ફેટી એસિડના સોડિયમ/પોટેશિયમ ક્ષાર. | સલ્ફોનિક એસિડના સોડિયમ ક્ષાર. |
| કઠિન પાણીમાં કાર્ય | કાર્ય કરતા નથી (સ્કમ બનાવે છે). | સારી રીતે કાર્ય કરે છે (ફીણ આપે છે). |
| સ્રોત | વનસ્પતિ તેલ કે પ્રાણીજ ચરબીમાંથી બને છે. | પેટ્રોલિયમ પેદાશો (હાઈડ્રોકાર્બન) માંથી બને છે. |
| પર્યાવરણ પર અસર | સંપૂર્ણપણે જૈવ વિઘટનીય (Biodegradable) છે. પ્રદૂષણ કરતા નથી. | કેટલાક જૈવ અવિઘટનીય હોય છે (શાખાવાળી શૃંખલા), જે જળ પ્રદૂષણ કરે છે. |
| સફાઈ ક્ષમતા | ઓછી હોય છે. | વધુ પ્રબળ સફાઈકારક છે. |
સ્વ-મૂલ્યાંકન ક્વિઝ (20 પ્રશ્નો)
તમારી તૈયારી ચકાસવા માટે નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.