પ્રકરણ ૧૧: વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો || વિજ્ઞાન ધોરણ 8

 

પ્રકરણ ૧૧: વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો

વિજ્ઞાન ધોરણ 8

પરિચય

તમારા વડીલોએ તમને ભીના હાથે વીજળીથી ચાલતા ઉપકરણોને સ્પર્શ ન કરવાની ચેતવણી આપી જ હશે. પરંતુ શું, તમે જાણો છો કે ભીના હાથે વિદ્યુત ઉપકરણોને સ્પર્શ કરવા શા માટે ભયજનક છે?

આપણે અગાઉ શીખ્યા છીએ કે જે પદાર્થો પોતાનામાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવા દે છે, તે પદાર્થો વિદ્યુતના સુવાહકો છે. બીજી બાજુ કેટલાક પદાર્થો પોતાનામાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ સરળતાથી પસાર થવા દેતા નથી, તેમને વિદ્યુતના મંદ વાહકો કહે છે.

ધોરણ-VIમાં આપણે કોઈ એક ચોક્કસ પદાર્થ પોતાનામાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવા દે છે કે નહીં તે જાણવા માટે ટેસ્ટર (Tester) બનાવ્યું હતું. શું તમને યાદ છે, કે આવું નક્કી કરવા માટે ટેસ્ટરે આપણી કેવા પ્રકારે મદદ કરી હતી? આપણે જોયું હતું કે તાંબું અને ઍલ્યુમિનિયમ જેવી ધાતુઓ વિદ્યુતનું વહન કરે છે. જ્યારે રબર, પ્લાસ્ટિક અને લાકડા જેવા પદાર્થો વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી. જોકે આપણે ટેસ્ટરનો ઉપયોગ ઘન અવસ્થામાં રહેલા પદાર્થો માટે જ કર્યો છે. પરંતુ પ્રવાહી પદાર્થો માટે શું? શું પ્રવાહી વિદ્યુતનું વહન કરે છે? ચાલો, શોધીએ.

નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ધ્યાન આપવું કે ભીના હાથે વિદ્યુત ઉપકરણોનો ઉપયોગ શા માટે ખતરનાક છે તે આ પ્રકરણમાં સમજાશે. આપણે પ્રવાહીઓના વિદ્યુતવહનની ક્ષમતા અને વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરોનું વૈજ્ઞાનિક અવલોકન કરીશું.

ચેતવણી: પહેલી અને બૂઝો તમને યાદ કરાવવા માંગે છે કે તમારે પ્રયોગ કરતી વખતે ક્યારેય વિદ્યુતના મુખ્ય પુરવઠા કે જનરેટર કે ઈન્વર્ટરમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ નહીં. અહીં સૂચવેલ બધી પ્રવૃત્તિઓ માટે માત્ર વીજકોષનો જ ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

---

શું પ્રવાહી વિદ્યુતનું વહન કરે છે?

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

• પ્રવાહીઓ વિદ્યુતનું વહન કરે છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે ટેસ્ટરનો ઉપયોગ થઈ શકે છે.
• ટેસ્ટરમાં વીજકોષ (સેલ) ને બદલે બેટરીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
• ટેસ્ટરની કાર્યક્ષમતા ચકાસવી જરૂરી છે.

પ્રવૃત્તિ ૧૧.૧: ટેસ્ટરની કાર્યક્ષમતા ચકાસવી

• પદ્ધતિ:
  • ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓને થોડીક ક્ષણો માટે એકબીજા સાથે સ્પર્શ કરાવો.
  • આવું કરતાં વિદ્યુત પરિપથ પૂર્ણ થશે અને બલ્બ પ્રકાશિત થવો જોઈએ.
  • જો બલ્બ પ્રકાશિત ન થાય, તો ટેસ્ટર કામ નથી કરતું.
• સંભવિત કારણો:
  • તારનું જોડાણ ઢીલું હોઈ શકે.
  • બલ્બ ઉડી ગયો હોઈ શકે.
  • સેલ વપરાઈ ગયો હોઈ શકે.
• ઉકેલ:
  • બધા જોડાણો ચુસ્ત છે કે નહીં તે તપાસો.
  • જો જોડાણો ચુસ્ત હોય, તો બલ્બ બદલો.
  • જો ટેસ્ટર હજુ કામ ન કરે, તો સેલને નવા સેલથી બદલો.
• પરિણામ: ટેસ્ટર બરાબર કામ કરતું થઈ જાય, તો તેનો ઉપયોગ પ્રવાહીઓના પરીક્ષણ માટે કરી શકાય.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ટેસ્ટરની કાર્યક્ષમતા ચકાસવાનું મહત્વ સમજવું. ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓને લાંબા સમય સુધી સ્પર્શ ન કરાવવા, નહીં તો બેટરીના સેલ ઝડપથી વપરાઈ જશે.

પ્રવૃત્તિ ૧૧.૨: પ્રવાહીઓનું વિદ્યુતવહન

• પદ્ધતિ:
  • વપરાયેલી નકામી બોટલના પ્લાસ્ટિક કે રબરના ઢાંકણાઓને સાફ કરો.
  • એક ઢાંકણામાં એક ચમચી જેટલો લીંબુનો રસ કે વિનેગર રેડો.
  • ટેસ્ટરના છેડાઓને લીંબુના રસ કે વિનેગરમાં ડૂબાડો.
  • ધ્યાન રાખો કે બંને છેડાઓ ૧ cmથી વધુ અંતરે ન હોય અને એકબીજાને સ્પર્શ ન કરે.
• પ્રશ્નો:
  • શું ટેસ્ટરનો બલ્બ પ્રકાશિત થાય છે?
  • શું લીંબુનો રસ કે વિનેગર વિદ્યુતનું વહન કરે છે?
  • લીંબુનો રસ કે વિનેગરને સુવાહક કે મંદવાહકમાંથી કયા વર્ગમાં વર્ગીકૃત કરશો?
• પરિણામ:
  • જો પ્રવાહી વિદ્યુતનું વહન કરે, તો પરિપથ પૂર્ણ થશે અને બલ્બ પ્રકાશિત થશે.
  • જો પ્રવાહી વિદ્યુતનું વહન ન કરે, તો પરિપથ પૂર્ણ નહીં થાય અને બલ્બ પ્રકાશિત નહીં થાય.
• નોંધ: કેટલાક પ્રવાહીઓ વાહક હોવા છતાં બલ્બ પ્રકાશિત ન થાય, કારણ કે વિદ્યુતપ્રવાહ નિર્બળ હોઈ શકે છે. વિદ્યાર્થીઓએ સમજવું કે બલ્બનું પ્રકાશન વિદ્યુતપ્રવાહની ઉષ્મીય અસરને કારણે થાય છે, જે માટે પૂરતો પ્રવાહ જરૂરી છે.

નિર્બળ પ્રવાહ શોધવા માટે ટેસ્ટર

• મુખ્ય મુદ્દો: નિર્બળ વિદ્યુતપ્રવાહને શોધવા માટે બલ્બના બદલે વિદ્યુતપ્રવાહની ચુંબકીય અસરનો ઉપયોગ થઈ શકે છે.
• વિદ્યુતપ્રવાહની ચુંબકીય અસર: જ્યારે તારમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે, ત્યારે તેની નજીક રાખેલી ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન (deflection) દર્શાવે છે.
• વૈકલ્પિક ઉપાય: ટેસ્ટરમાં બલ્બના બદલે LED (Light Emitting Diode) નો ઉપયોગ થઈ શકે છે, કારણ કે LED નિર્બળ પ્રવાહમાં પણ પ્રકાશિત થઈ શકે છે.
  • LED જોડાણ:
    • LEDના લાંબા તારને બેટરીના ધનધ્રુવ સાથે જોડો.
    • LEDના ટૂંકા તારને બેટરીના ઋણધ્રુવ સાથે જોડો.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ LEDના જોડાણની દિશા અને ચુંબકીય સોયના કોણાવર્તનનો સિદ્ધાંત સમજવો. આ નિર્બળ પ્રવાહ શોધવા માટે વધુ સંવેદનશીલ પદ્ધતિ છે.

પ્રવૃત્તિ ૧૧.૩: ચુંબકીય સોયવાળું ટેસ્ટર

• પદ્ધતિ:
  • માચીસની ખાલી ડબીની ટ્રે પર વિદ્યુત તારના થોડા આંટા વીંટાળો.
  • ટ્રેની અંદર એક નાની ચુંબકીય સોય મૂકો.
  • તારના એક મુક્ત છેડાને બેટરીના એક ટર્મિનલ સાથે જોડો, અને બીજો છેડો મુક્ત રાખો.
  • બીજો તાર લઈને બેટરીના બીજા ટર્મિનલ સાથે જોડો.
  • બંને તારના મુક્ત છેડાઓને ક્ષણ માત્ર માટે જોડો; ચુંબકીય સોયે કોણાવર્તન દર્શાવવું જોઈએ.
  • આ ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને પ્રવૃત્તિ ૧૧.૨નું પુનરાવર્તન કરો.
• પ્રશ્નો:
  • શું લીંબુના રસમાં ટેસ્ટરના છેડાઓ ડૂબાડતાં ચુંબકીય સોયમાં કોણાવર્તન દેખાય છે?
  • ટેસ્ટરના છેડાઓને લીંબુના રસમાંથી બહાર કાઢી, પાણીમાં ધોઈને લૂછી સૂકવો.
  • અન્ય પ્રવાહીઓ (જેમ કે નળનું પાણી, વનસ્પતિ તેલ, દૂધ, મધ) સાથે પુનરાવર્તન કરો.
  • દરેક પરીક્ષણ પછી ટેસ્ટરના છેડાઓને ધોઈને સૂકવવાનું યાદ રાખો.
• અવલોકન: દરેક પ્રવાહી માટે ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે કે નહીં તે નોંધો.
• કોષ્ટક ૧૧.૧: સુવાહક/મંદવાહક પ્રવાહીઓ

  ક્રમ	દ્રવ્ય	ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે (હા/ના)	સુવાહક/મંદવાહક
  ૧	લીંબુનો રસ	હા	સુવાહક
  ૨	વિનેગર (સરકો)
  ૩	નળનું પાણી
  ૪	વનસ્પતિ તેલ
  ૫	દૂધ
  ૬	મધ
  ૭
  ૮
  ૯
  ૧૦

• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ કોષ્ટકમાં અવલોકનો નોંધવા અને સુવાહક/મંદવાહકનું વર્ગીકરણ કરવું. ચુંબકીય સોયનું કોણાવર્તન વિદ્યુતપ્રવાહની હાજરી દર્શાવે છે, જે નિર્બળ પ્રવાહને પણ શોધી શકે છે.

પ્રવાહીઓનું વિદ્યુતવહન

• નિરીક્ષણ: કેટલાક પ્રવાહીઓ (જેમ કે લીંબુનો રસ, વિનેગર) વિદ્યુતના સુવાહક છે, જ્યારે અન્ય (જેમ કે વનસ્પતિ તેલ) મંદવાહક છે.
• હવા અને વિદ્યુતવહન:
  • સામાન્ય રીતે હવા વિદ્યુતનું મંદવાહક છે.
  • પરંતુ, વીજળી થતી હોય ત્યારે હવામાંથી વિદ્યુત પસાર થઈ શકે છે.
• મુદ્દો: મોટાભાગના પદાર્થો ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં વિદ્યુતનું વહન કરી શકે છે, તેથી તેમને વાહકો અને અવાહકોની જગ્યાએ સુવાહકો અને મંદવાહકો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ સમજવું કે પદાર્થોનું વિદ્યુતવહન તેમના ગુણધર્મો અને પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વીજળીના સમયે હવા વાહક બની શકે છે.

પ્રવૃત્તિ ૧૧.૪: નિસ્યંદિત પાણીનું વિદ્યુતવહન

• પદ્ધતિ:
  • સ્વચ્છ અને સૂકા પ્લાસ્ટિક/રબરના ઢાંકણામાં બે ચમચી નિસ્યંદિત પાણી લો.
  • નિસ્યંદિત પાણી શાળાની વિજ્ઞાન પ્રયોગશાળા, દવાની દુકાન, ડૉક્ટર કે નર્સ પાસેથી મેળવી શકાય.
  • ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને નિસ્યંદિત પાણીનું વિદ્યુતવહન ચકાસો.
  • એક ચપટી સામાન્ય મીઠું નિસ્યંદિત પાણીમાં ઓગાળો અને ફરીથી પરીક્ષણ કરો.
• પ્રશ્નો:
  • શું નિસ્યંદિત પાણી વિદ્યુતનું વહન કરે છે?
  • મીઠું ઉમેર્યા પછી શું થાય છે?
• પરિણામ:
  • નિસ્યંદિત પાણી મંદવાહક છે, કારણ કે તે ક્ષારમુક્ત હોય છે.
  • મીઠું ઉમેરવાથી દ્રાવણ વિદ્યુતવાહક બને છે.
• મુદ્દો:
  • નળ, હેન્ડપંપ, કૂવા કે તળાવનું પાણી શુદ્ધ નથી હોતું અને તેમાં ખનીજ ક્ષારો ઓગળેલા હોય છે, જે તેને સુવાહક બનાવે છે.
  • નિસ્યંદિત પાણી ક્ષારમુક્ત હોવાથી મંદવાહક છે.
  • પાણીમાં ખનીજ ક્ષારોની હાજરી સ્વાસ્થ્ય માટે લાભદાયી હોય છે, પરંતુ તે પાણીને વિદ્યુતવાહક બનાવે છે.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ નિસ્યંદિત પાણી અને સામાન્ય પાણીના વિદ્યુતવહનના તફાવતને સમજવું. આ ભીના હાથે વિદ્યુત ઉપકરણોના ઉપયોગના જોખમનું કારણ સમજાવે છે.

પ્રવૃત્તિ ૧૧.૫: ઍસિડ, બેઇઝ અને ક્ષારના દ્રાવણો

• ચેતવણી: આ પ્રવૃત્તિ શિક્ષક, માતાપિતા કે વડીલની દેખરેખ હેઠળ જ કરવી, કારણ કે તેમાં ઍસિડનો ઉપયોગ થાય છે.
• પદ્ધતિ:
  • ત્રણ સ્વચ્છ પ્લાસ્ટિક/રબરના ઢાંકણામાં બે ચમચી નિસ્યંદિત પાણી લો.
  • પ્રથમ ઢાંકણમાં લીંબુનો રસ અથવા મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડના થોડા ટીપાં ઉમેરો.
  • બીજા ઢાંકણમાં કોસ્ટિક સોડા અથવા પોટૅશિયમ આયોડાઇડ જેવા બેઇઝના થોડા ટીપાં ઉમેરો.
  • ત્રીજા ઢાંકણમાં થોડી ખાંડ ઉમેરીને ઓગાળો.
  • દરેક દ્રાવણનું ટેસ્ટર વડે પરીક્ષણ કરો.
• પરિણામ:
  • ઍસિડ (લીંબુનો રસ, હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ) અને બેઇઝ (કોસ્ટિક સોડા, પોટૅશિયમ આયોડાઇડ) ના દ્રાવણો વિદ્યુતવાહક છે.
  • ખાંડનું દ્રાવણ મંદવાહક છે.
• મુદ્દો: વિદ્યુતનું વહન કરતા મોટાભાગના પ્રવાહીઓ ઍસિડ, બેઇઝ અને ક્ષારના દ્રાવણો હોય છે.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ઍસિડ, બેઇઝ અને ક્ષારના દ્રાવણોના વિદ્યુતવહનના ગુણધર્મો સમજવા. ખાંડ જેવા પદાર્થો વિદ્યુતવહન નથી કરતા, કારણ કે તે આયનો ઉત્પન્ન નથી કરતા.

---

વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

• ધોરણ-VIIમાં વિદ્યુતપ્રવાહની ઉષ્મીય અને ચુંબકીય અસરો શીખ્યા હતા.
• વિદ્યુતવાહક દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે, જેને વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો કહે છે.

પ્રવૃત્તિ ૧૧.૬: રાસાયણિક અસરોનું અવલોકન

• પદ્ધતિ:
  • બે કાર્બન સળિયા (જૂના સેલમાંથી મેળવેલ) લો.
  • તેમની ધાતુની ટોપીઓને કાચપેપર વડે સાફ કરો અને પાણીથી ધોઈને સૂકવો.
  • આ સળિયાઓને વીજકોષ સાથે તાર વડે જોડો; આને ઇલેક્ટ્રોડ્સ કહેવાય.
  • કાચ/પ્લાસ્ટિકના પાત્રમાં પાણી રેડો અને તેમાં એક ચમચી સામાન્ય મીઠું અથવા લીંબુનો રસ ઉમેરો.
  • ઇલેક્ટ્રોડ્સને દ્રાવણમાં ડૂબાડો, પરંતુ ધાતુની ટોપીઓ પાણીની બહાર રહે.
  • ત્રણ-ચાર મિનિટ રાહ જુઓ અને ઇલેક્ટ્રોડ્સનું અવલોકન કરો.
• પ્રશ્ન: શું ઇલેક્ટ્રોડ્સ પાસે વાયુના પરપોટા બહાર નીકળે છે?
• પરિણામ:
  • વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવાથી ઇલેક્ટ્રોડ્સ પાસે વાયુના પરપોટા બને છે.
  • ૧૮૦૦માં વિલિયમ નિકોલસને દર્શાવ્યું કે:
    • ઑક્સિજનના પરપોટા બેટરીના ધન છેડા સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોડ પાસે બને છે.
    • હાઇડ્રોજનના પરપોટા ઋણ છેડા સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોડ પાસે બને છે.
• મુદ્દો:
  • વિદ્યુતવાહક દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવાથી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે, જેના પરિણામે:
    • ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર વાયુના પરપોટા બને છે.
    • ધાતુઓ જમા થઈ શકે છે.
    • દ્રાવણના રંગમાં ફેરફાર થઈ શકે છે.
  • આ પ્રક્રિયાઓ દ્રાવણ અને ઇલેક્ટ્રોડ્સના પ્રકાર પર આધાર રાખે છે.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરોના ઉદાહરણો (વાયુના પરપોટા, ધાતુનું જમા થવું, રંગમાં ફેરફાર) સમજવા. આ પ્રક્રિયા વિદ્યુતવિશ્લેષણ (electrolysis) તરીકે ઓળખાય છે.

---

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

• ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ એ વિદ્યુતવહનની મદદથી એક ધાતુની સપાટી પર બીજી ધાતુનું આવરણ જમા કરવાની પ્રક્રિયા છે.
• આ વિદ્યુતપ્રવાહની સૌથી સામાન્ય રાસાયણિક અસર છે.

પ્રવૃત્તિ ૧૧.૭: કૉપર ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ

• પદ્ધતિ:
  • સ્વચ્છ અને સૂકા બીકરમાં ૨૫૦ mL નિસ્યંદિત પાણી લો.
  • તેમાં બે ચમચી કોપર સલ્ફેટ પાવડર ઓગાળો.
  • દ્રાવણને વધુ વાહક બનાવવા મંદ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડના થોડા ટીપાં ઉમેરો.
  • બે તાંબાની પ્લેટ લઈ, કાચપેપર વડે સાફ કરો અને પાણીથી ધોઈને સૂકવો.
  • આ પ્લેટોને બેટરીના છેડાઓ સાથે જોડી, કોપર સલ્ફેટના દ્રાવણમાં ડૂબાડો.
  • ૧૫ મિનિટ સુધી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવા દો.
  • ઇલેક્ટ્રોડ્સને બહાર કાઢી, ધ્યાનપૂર્વક અવલોકન કરો.
• પ્રશ્ન: શું એક પ્લેટ પર આવરણ જમા થયેલું જોવા મળે છે? આ આવરણ શું છે?
• પરિણામ:
  • બેટરીના ઋણ છેડા સાથે જોડાયેલી પ્લેટ પર કૉપરનું આવરણ જમા થાય છે.
  • કૉપર સલ્ફેટ દ્રાવણમાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતાં:
    • કૉપર સલ્ફેટ કૉપર અને સલ્ફેટમાં છૂટું પડે છે.
    • મુક્ત કૉપર ઋણ ઇલેક્ટ્રોડ (કૅથોડ) પર જમા થાય છે.
    • ધન ઇલેક્ટ્રોડ (ઍનોડ) પરથી કૉપર દ્રાવણમાં ઓગળે છે, જે દ્રાવણમાં કૉપરની ખોટ પૂરી કરે છે.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગની પ્રક્રિયા અને ઍનોડ-કૅથોડની ભૂમિકા સમજવી. આ પ્રક્રિયા દ્રાવણમાં ધાતુના આયનોની હિલચાલ પર આધારિત છે.

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગનો ઉપયોગ

• ઉદ્યોગમાં ઉપયોગ:
  • ધાતુની ચીજવસ્તુઓ પર ઇચ્છિત ધાતુનું પાતળું સ્તર ચઢાવવા.
  • ઉદાહરણ:
    • ક્રોમિયમ પ્લેટિંગ: ચમકદાર દેખાવ અને ઉજરડા-અવરોધક ગુણધર્મો આપે છે.
      • ઉપયોગ: કારના ભાગો, નળ, ગૅસ બર્નર, સાયકલના હેન્ડલ, પૈડાંની રીમ.
    • ચાંદી/સોનાનું પ્લેટિંગ: સસ્તી ધાતુઓ પર ચાંદી/સોનાનું આવરણ ચઢાવી આભૂષણો બનાવવા.
    • ટીન પ્લેટિંગ: લોખંડના ડબ્બાઓ પર ટીનનું આવરણ ચઢાવવું, જેથી ખોરાક બગડે નહીં.
    • ઝીંક પ્લેટિંગ: લોખંડને કાટથી બચાવવા માટે પુલો અને ઓટોમોબાઇલ્સમાં.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગના વ્યવહારિક ઉપયોગો અને તેના આર્થિક ફાયદાઓ સમજવા. ઉદાહરણ તરીકે, ક્રોમિયમનું પ્લેટિંગ ખર્ચ ઘટાડે છે અને ચીજવસ્તુઓની ટકાઉપણું વધારે છે.

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ અને પર્યાવરણ

• મુદ્દો: ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ ઉદ્યોગ પ્રદૂષણ ફેલાવે છે, કારણ કે વપરાયેલા દ્રાવણોનો નિકાલ પર્યાવરણ માટે ચિંતાજનક છે.
• ઉકેલ: આ માટે ખાસ નિયમોનું પાલન કરવું જરૂરી છે.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગની પર્યાવરણીય અસરો અને જવાબદાર નિકાલનું મહત્વ સમજવું.

---

સારાંશ

• કેટલાક પ્રવાહીઓ વિદ્યુતના સુવાહકો છે, જ્યારે કેટલાક મંદવાહકો છે.
• વિદ્યુતનું વહન કરતા મોટાભાગના પ્રવાહીઓ ઍસિડ, બેઇઝ અને ક્ષારના દ્રાવણો છે.
• વિદ્યુતવાહક દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવાથી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે, જેને વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો કહે છે.
• રાસાયણિક અસરોના ઉદાહરણો:
  • ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર વાયુના પરપોટા બનવા.
  • ધાતુઓનું જમા થવું.
  • દ્રાવણના રંગમાં ફેરફાર.
• ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ એ એક ધાતુની સપાટી પર બીજી ધાતુનું આવરણ જમા કરવાની પ્રક્રિયા છે.
• ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ ઉદ્યોગમાં ધાતુની ચીજવસ્તુઓ પર ઇચ્છિત ધાતુનું પાતળું સ્તર ચઢાવવા માટે ઉપયોગ થાય છે.

---

સ્વાધ્યાય

૧. ખાલી જગ્યા પૂરો

(a) વિદ્યુતનું વહન કરતા મોટાભાગના પ્રવાહીઓ ઍસિડ, બેઇઝ અને ક્ષારના દ્રાવણો છે.
(b) કોઈ દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતાં રાસાયણિક અસર ઉત્પન્ન થાય છે.
(c) જો કૉપર સલ્ફેટના દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે તો કૉપર બેટરીના ઋણ ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલી પ્લેટ પર જમા થાય છે.
(d) વિદ્યુતપ્રવાહની મદદથી કોઈ પદાર્થ પર ઇચ્છિત ધાતુનું સ્તર જમા કરવાની પ્રક્રિયાને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કહે છે.

૨. ચુંબકીય સોયનું કોણાવર્તન

• પ્રશ્ન: જ્યારે ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓને કોઈ દ્રાવણમાં ડૂબાડવામાં આવે ત્યારે ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે. આનું કારણ સમજાવો.
• જવાબ: જ્યારે ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓ દ્રાવણમાં ડૂબાડવામાં આવે છે અને દ્રાવણ વિદ્યુતવાહક હોય, ત્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ પરિપથમાં વહે છે. આ પ્રવાહ તારમાંથી પસાર થતાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે, જે ચુંબકીય સોયને કોણાવર્તન (deflection) કરાવે છે. આ વિદ્યુતપ્રવાહની ચુંબકીય અસરનું પરિણામ છે.

૩. વિદ્યુતવાહક પ્રવાહીઓ

• પ્રશ્ન: એવા ત્રણ પ્રવાહીના નામ આપો, જેનું પરીક્ષણ આકૃતિ ૧૧.૪ મુજબ કરવાથી ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે.
• જવાબ:
  • લીંબુનો રસ
  • વિનેગર (સરકો)
  • નળનું પાણી

૪. શુદ્ધ પાણીને વાહક બનાવવું

• પ્રશ્ન: શુદ્ધ પાણી વિદ્યુતનું મંદવાહક છે. તેને સુવાહક બનાવવા માટે આપણે શું કરવું જોઈએ?
• જવાબ: શુદ્ધ પાણી (નિસ્યંદિત પાણી) ને સુવાહક બનાવવા માટે તેમાં ઍસિડ (જેમ કે હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ), બેઇઝ (જેમ કે કોસ્ટિક સોડા) અથવા ક્ષાર (જેમ કે સામાન્ય મીઠું) ઉમેરવું જોઈએ. આ પદાર્થો પાણીમાં આયનો ઉત્પન્ન કરે છે, જે વિદ્યુતવહનને સરળ બનાવે છે.

૫. અગ્નિશામકો દ્વારા વિદ્યુત પુરવઠો બંધ કરવો

• પ્રશ્ન: આગ લાગે તે સમયે, અગ્નિશામકો પાણીનો માર કરે તે પહેલાં વિસ્તારનો મુખ્ય વિદ્યુત પુરવઠો શા માટે બંધ કરી દે છે? સમજાવો.
• જવાબ: પાણીમાં ખનીજ ક્ષારો ઓગળેલા હોવાથી તે વિદ્યુતનું સુવાહક હોય છે. જો આગ લાગેલા વિસ્તારમાં વિદ્યુત પુરવઠો ચાલુ હોય, તો પાણીનો માર કરવાથી વિદ્યુતપ્રવાહ પાણીમાંથી પસાર થઈ શકે છે, જેનાથી અગ્નિશામકોને વિદ્યુત આઘાત (shock) લાગવાનું જોખમ રહે છે. તેથી, સલામતી માટે મુખ્ય વિદ્યુત પુરવઠો બંધ કરવામાં આવે છે.

૬. દરિયાકિનારાના વિસ્તારમાં નિસ્યંદિત પાણીનું પરીક્ષણ

• પ્રશ્ન: દરિયાકિનારાના વિસ્તારોમાં રહેતા એક બાળક પાસે ટેસ્ટર છે. શું તે નિસ્યંદિત પાણીનું પરીક્ષણ કરે ત્યારે ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવશે?
• જવાબ: નિસ્યંદિત પાણી શુદ્ધ અને ક્ષારમુક્ત હોવાથી વિદ્યુતનું મંદવાહક છે. તેથી, ટેસ્ટરના છેડાઓને નિસ્યંદિત પાણીમાં ડૂબાડવાથી ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવશે નહીં, કારણ કે વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થશે નહીં.

૭. ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગમાં અન્ય ધાતુનો ઉપયોગ

• પ્રશ્ન: શું ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગના પ્રયોગ દરમિયાન કૉપર સલ્ફેટના દ્રાવણમાં તાંબાની પ્લેટના સ્થાને કોઈ પણ ધાતુની સપાટીનો ઉપયોગ કરી શકાય?
• જવાબ: હા, ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગમાં તાંબાની પ્લેટના સ્થાને અન્ય વિદ્યુતવાહક ધાતુ (જેમ કે લોખંડ, નિકલ) નો ઉપયોગ કરી શકાય, જો તે ઋણ ઇલેક્ટ્રોડ (કૅથોડ) તરીકે વપરાય. પરંતુ, ધન ઇલેક્ટ્રોડ (ઍનોડ) તરીકે કૉપરની પ્લેટ જ વાપરવી જોઈએ, કારણ કે તે દ્રાવણમાં કૉપરની ખોટ પૂરી કરે છે. જો ઍનોડ અન્ય ધાતુનું હશે, તો દ્રાવણમાં કૉપરની ખોટ નહીં પૂરી થાય, અને પ્રક્રિયા લાંબા સમય સુધી ચાલુ નહીં રહે.

૮. રાસાયણિક અસરોની યાદી

• પ્રશ્ન: પ્રવાહીઓમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતાં થતી રાસાયણિક અસરોની યાદી બનાવો.
• જવાબ:
  • ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર વાયુના પરપોટા બનવા (જેમ કે ઑક્સિજન અને હાઇડ્રોજન).
  • ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર ધાતુનું જમા થવું (જેમ કે કૉપર).
  • દ્રાવણના રંગમાં ફેરફાર.

૯. ટેબલ પર ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ

• પ્રશ્ન: જ્યારે ટેબલના ઉપરના ભાગ પર ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેના પર કયા પ્રકારની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે?
• જવાબ: ટેબલના ઉપરના ભાગ (જે સામાન્ય રીતે લોખંડ કે સ્ટીલનો હોય છે) પર ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કરવામાં આવે ત્યારે:
  • ઋણ ઇલેક્ટ્રોડ (કૅથોડ) તરીકે ટેબલનો ભાગ વપરાય છે.
  • દ્રાવણ (જેમ કે કૉપર સલ્ફેટ) માંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતાં ધાતુ (જેમ કે કૉપર) ટેબલની સપાટી પર જમા થાય છે.
  • ધન ઇલેક્ટ્રોડ (ઍનોડ) પરથી ધાતુ દ્રાવણમાં ઓગળે છે, જે દ્રાવણમાં ધાતુની ખોટ પૂરી કરે છે.
  • આ પ્રક્રિયા રાસાયણિક વિશ્લેષણ (electrolysis) નું ઉદાહરણ છે.

૧૦. ક્રોમિયમ પ્લેટિંગનું કારણ

• પ્રશ્ન: સાયકલના હેન્ડલ અને પૈડાંની રીમ પર ક્રોમિયમનું પ્લેટિંગ શા માટે કરવામાં આવે છે?
• જવાબ:
  • ચમકદાર દેખાવ: ક્રોમિયમનું પ્લેટિંગ સાયકલના હેન્ડલ અને પૈડાંની રીમને ચમકદાર અને આકર્ષક બનાવે છે.
  • ઉજરડા-અવરોધક: ક્રોમિયમ સરળતાથી કટાતું નથી, જે લોખંડને ઉજરડાથી બચાવે છે.
  • આર્થિક લાભ: ક્રોમિયમ મોંઘી ધાતુ છે, તેથી આખી વસ્તુ ક્રોમિયમની બનાવવાને બદલે સસ્તી ધાતુ (જેમ કે લોખંડ) પર તેનું પાતળું સ્તર ચઢાવવામાં આવે છે.

૧૧. ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગવાળા પદાર્થો

• પ્રશ્ન: પદાર્થો કે જેના પર ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કરવામાં આવ્યું હોય તેના વિશે સમજાવો.
• જવાબ:
  • ક્રોમિયમ પ્લેટિંગ: કારના ભાગો, નળ, ગૅસ બર્નર, સાયકલના હેન્ડલ, પૈડાંની રીમ પર ચમકદાર દેખાવ અને ઉજરડા-અવરોધક ગુણધર્મો માટે.
  • ચાંદી/સોનાનું પ્લેટિંગ: સસ્તી ધાતુઓ પર ચાંદી/સોનાનું આવરણ ચઢાવી આભૂષણો બનાવવા, જે દેખાવમાં આકર્ષક હોય.
  • ટીન પ્લેટિંગ: લોખંડના ડબ્બાઓ પર ટીનનું આવરણ ચઢાવવું, જેથી ખોરાક બગડે નહીં.
  • ઝીંક પ્લેટિંગ: લોખંડને કાટથી બચાવવા માટે પુલો અને ઓટોમોબાઇલ્સમાં.
• નોંધ: વિદ્યાર્થીઓએ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગના વ્યવહારિક ઉપયોગો અને તેના ફાયદાઓ સમજવા. આ પ્રક્રિયા ચીજવસ્તુઓની ટકાઉપણું અને સૌંદર્ય વધારે છે.

---

📚 અહીં ધોરણ 6, 7 અને 8 માટેના પ્રકરણ ક્રમબદ્ધ રીતે રજૂ કરવામાં આવ્યા છે (Textbook Edition 2023/24):
🔗 Website: LearnWithNohil.blogspot.com

---

✅ વિજ્ઞાન ધોરણ 6

1. પ્રકરણ 1: આહારના ઘટકો
2. પ્રકરણ 2: વસ્તુઓનાં જૂથ બનાવવાં
3. પ્રકરણ 3: પદાર્થોનું અલગીકરણ
4. પ્રકરણ 4: વનસ્પતિની જાણકારી મેળવીએ
5. પ્રકરણ 5: શરીરનું હલનચલન
6. પ્રકરણ 6: સજીવો - લક્ષણો અને નિવાસસ્થાન
7. પ્રકરણ 7: ગતિ અને અંતરનું માપન
8. પ્રકરણ 8: પ્રકાશ, પડછાયો અને પરાવર્તન
9. પ્રકરણ 9: વિદ્યુત તથા પરિપથ
10. પ્રકરણ 10: ચુંબક સાથે ગમ્મત
11. પ્રકરણ 11: આપણી આસપાસની હવા

---

✅ વિજ્ઞાન ધોરણ 7

1. પ્રકરણ 1: વનસ્પતિમાં પોષણ
2. પ્રકરણ 2: પ્રાણીઓમાં પોષણ
3. પ્રકરણ 3: ઉષ્મા
4. પ્રકરણ 4: ઍસિડ, બેઈઝ અને ક્ષાર
5. પ્રકરણ 5: ભૌતિક અને રાસાયણિક ફેરફારો
6. પ્રકરણ 6: સજીવોમાં શ્વસન
7. પ્રકરણ 7: પ્રાણીઓ અને વનસ્પતિઓમાં વહન
8. પ્રકરણ 8: વનસ્પતિમાં પ્રજનન
9. પ્રકરણ 9: ગતિ અને સમય
10. પ્રકરણ 10: વિદ્યુતપ્રવાહ અને તેની અસરો
11. પ્રકરણ 11: પ્રકાશ
12. પ્રકરણ 12: જંગલો : આપણી જીવાદોરી
13. પ્રકરણ 13: દૂષિત પાણીની વાર્તા

---

✅ વિજ્ઞાન ધોરણ 8

1. પ્રકરણ 1: પાક ઉત્પાદન અને વ્યવસ્થાપન
2. પ્રકરણ 2: સૂક્ષ્મજીવો : મિત્ર અને શત્રુ
3. પ્રકરણ 3: કોલસો અને પેટ્રોલિયમ
4. પ્રકરણ 4: દહન અને જ્યોત
5. પ્રકરણ 5: વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓનું સંરક્ષણ
6. પ્રકરણ 6: પ્રાણીઓમાં પ્રજનન
7. પ્રકરણ 7: કિશોરાવસ્થા તરફ
8. પ્રકરણ 8: બળ અને દબાણ
9. પ્રકરણ 9: ઘર્ષણ
10. પ્રકરણ 10: ધ્વનિ
11. પ્રકરણ 11: વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસર
12. પ્રકરણ 12: કેટલીક કુદરતી ઘટનાઓ
13. પ્રકરણ 13: પ્રકાશ

---