कृत्रिम पदार्थ क्या है?
कृत्रिम (संश्लेषित) पदार्थ वह है जो मनुष्य रासायनिक अभिक्रियाओं से बनाता है। प्रकृति हमें कपास, ऊन, रबड़ और विलो की छाल देती है। रसायनज्ञों ने नायलॉन, पॉलिएस्टर, प्लास्टिक और एस्पिरिन बनाई।
इन्हें क्यों बनाते हैं? ये सस्ते, मज़बूत, हल्के या सुरक्षित हो सकते हैं, और ज़रूरत जितनी मात्रा में बनाए जा सकते हैं।
प्लास्टिक: छोटी इकाइयों से लंबी श्रृंखला
एकलक (मोनोमर) एक छोटा अणु है। बहुत सारे एकलक जुड़कर लंबी श्रृंखला बनाते हैं, जिसे बहुलक (पॉलिमर) कहते हैं। प्लास्टिक एक बहुलक है। उदाहरण: एथीन की इकाइयाँ जुड़कर पॉलिथीन बनाती हैं।
दो परिवार। तापसुनम्य (थर्मोप्लास्टिक) जैसे पॉलिथीन, PVC, PET गर्म करने पर नरम होते हैं और दोबारा पिघलाकर ढाले जा सकते हैं। तापदृढ़ (थर्मोसेटिंग) प्लास्टिक जैसे बैकेलाइट (स्विच और कढ़ाई के हैंडल में) एक बार जमकर सख़्त हो जाते हैं और दोबारा नहीं पिघलते।
प्लास्टिक के फ़ायदे: हल्का, सस्ता, पानी से बेअसर, जंग नहीं लगता, आसानी से ढल जाता है। समस्या: सूक्ष्मजीव लंबी श्रृंखला को आसानी से नहीं तोड़ पाते, इसलिए कचरा सैकड़ों साल रहता है और छोटे टुकड़ों (माइक्रोप्लास्टिक) में बँट जाता है। 4R अपनाओ: मना करो, कम करो, दोबारा इस्तेमाल करो, रीसायकल करो।
दवाइयाँ: जो अणु फिट बैठते हैं
दवा वह रसायन है जो शरीर में कुछ बदलकर बीमारी ठीक करता, रोकता या बचाता है। कई दवाएँ एक निशाने (टारगेट), अक्सर प्रोटीन, पर काम करती हैं। दवा के अणु का आकार निशाने में ताले में चाबी की तरह बैठता है। आकार गलत हो तो कुछ नहीं होता।
कुछ दवाएँ प्रकृति से मिलती हैं (विलो की छाल से एस्पिरिन का विचार आया)। फिर रसायनज्ञ उन्हें प्रयोगशाला में बनाकर बेहतर करते हैं: एस्पिरिन सैलिसिलिक अम्ल से बनती है। एंटीबायोटिक बैक्टीरिया को मारती है, वायरस पर काम नहीं करती। दवा हमेशा डॉक्टर की बताई मात्रा में लो और एंटीबायोटिक का पूरा कोर्स करो।
करके देखो: रसायन से बनी चीज़ें पहचानो
घर की चीज़ों के लेबल पढ़ो। पॉलिएस्टर, नायलॉन, PET या दूसरे प्लास्टिक की 5 चीज़ें ढूँढो। दवा के डिब्बे पर सक्रिय घटक पढ़ो। सब चीज़ों को "प्राकृतिक" और "कृत्रिम" में बाँटो। फिर 3D में स्लाइडर चलाकर देखो कि लंबी श्रृंखला क्यों मज़बूत लगती है।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- n CH₂=CH₂ → ( –CH₂–CH₂– )ₙ (एथीन → पॉलिथीन)
- एकलक + एकलक + … → बहुलक
- एस्पिरिन: C₉H₈O₄ (सैलिसिलिक अम्ल से बनती है)
- थर्मोप्लास्टिक: पिघलकर दोबारा ढलता है। थर्मोसेटिंग: एक बार जमता है।
हल किए गए उदाहरण
1. पॉलिथीन की एक श्रृंखला 1000 एथीन इकाइयों से बनी है। हर एथीन में 2 कार्बन परमाणु हैं। श्रृंखला में कुल कितने कार्बन परमाणु हैं?
1000 × 2 = 2000 कार्बन परमाणु।
2. बैकेलाइट का हैंडल और PET की बोतल दोनों को तेज़ गर्म किया गया। कौन दोबारा पिघलकर ढल सकता है?
PET थर्मोप्लास्टिक है, इसलिए नरम होकर दोबारा ढलता है। बैकेलाइट तापदृढ़ है, वह सख़्त रहता है और जल जाता है।
3. डॉक्टर हर किलो वज़न पर 10 mg दवा लिखते हैं। 20 kg के बच्चे को कितने mg मिलेंगे?
10 mg × 20 = 200 mg। (असली मात्रा सिर्फ़ डॉक्टर तय करता है।)
4. एथीन का मोलर द्रव्यमान 28 g/mol है। 500 इकाइयों वाली पॉलिथीन श्रृंखला का लगभग मोलर द्रव्यमान क्या होगा?
28 × 500 = 14 000 g/mol।
आम गलतियाँ
- "कृत्रिम" का मतलब "ख़तरनाक" मान लेना। टीके और दवाएँ भी कृत्रिम हैं और सही इस्तेमाल पर जान बचाती हैं।
- सब प्लास्टिक एक जैसे समझना। थर्मोप्लास्टिक दोबारा पिघलता है, थर्मोसेटिंग नहीं।
- सोचना कि दवा "तेज़" होने से काम करती है। वह आकार के निशाने में फिट होने से काम करती है।
- ठीक लगते ही एंटीबायोटिक छोड़ देना। बचे हुए कीटाणु बढ़कर प्रतिरोधी हो सकते हैं।