MPSC 2024 पूर्व परीक्षा पेपर-१ · प्रश्न 66 / 100

बरोबर उत्तर पर्याय (3) — 'फक्त (b)', म्हणजे चुन्याची निवळी. रासायनिक खतांच्या अतिवापराने आम्लधर्मी झालेली शेतजमीन दुरुस्त करण्यासाठी आम्लारी टाकावी लागते, आणि शेतात प्रत्यक्ष वापरली जाणारी आम्लारी म्हणजे चुनाच — कळीचा चुना, म्हणजे कॅल्शियम ऑक्साइड; विझवलेला चुना, म्हणजे कॅल्शियम हायड्रॉक्साइड; किंवा दळलेली चुनखडी व खडू, म्हणजे कॅल्शियम कार्बोनेट. चुन्याची निवळी म्हणजे विझवलेल्या चुन्याचे, कॅल्शियम हायड्रॉक्साइडचे, पाण्यातील द्रावणच; म्हणून विधान (b) हा नेहमीचा प्रमाणित उपायच सांगते. यामागची रसायनशास्त्रीय क्रिया म्हणजे आम्लाचे आम्लारीने होणारे साधे उदासिनीकरण : जमिनीचे द्रावण आम्लधर्मी बनवणारे हायड्रोजन आयन शोषले जातात, सामू उदासीनतेच्या दिशेने वर सरकतो, आणि मागे उरणारे कॅल्शियम हे स्वतःच वनस्पतीचे अन्नद्रव्य असून जमिनीची कणरचना सुधारते. ही अडचण मुळात निर्माणच का होते हे समजून घेणे उपयुक्त आहे, कारण त्यातूनच उरलेल्या विधानांपैकी दोन विधाने उपायाच्या नेमकी उलट का ठरतात हे स्पष्ट होते. नत्रयुक्त खते नत्र बहुतांशी अमोनिअमच्या रूपात पुरवतात, आणि जमिनीतील जीवाणू नायट्रीकरणाच्या प्रक्रियेत अमोनिअमचे ऑक्सिडीकरण करून नायट्रेट बनवतात तेव्हा हायड्रोजन आयन मुक्त होतात; वर्षानुवर्षे भरमसाट खत दिले की जमिनीचा सामू याच मार्गाने खाली खेचला जातो. कॅल्शियमयुक्त आम्लारी टाकल्याने तो पुन्हा जागेवर येतो — म्हणूनच आम्लधर्मी जमिनीवर चुना देणे ही ठरलेली मशागत आहे, आणि म्हणूनच कृषि विस्ताराचा सल्ला 'चुन्याची गरज' या भाषेत, म्हणजे विशिष्ट जमिनीचा सामू हव्या त्या पातळीपर्यंत नेण्यासाठी लागणाऱ्या चुन्याच्या मात्रेच्या भाषेत, मांडला जातो.

• (1)फक्त (c) — मिल्क ऑफ मॅग्नेशिआ म्हणजे मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइडचे पाण्यातील निलंबन, आणि ती खरोखर आम्ल उदासीन करणारी आम्लारीच आहे — पण तिचा वापर औषधी आहे, शेतीचा नाही : जठरातील अतिरिक्त आम्लापासून आराम मिळावा म्हणून घेतले जाणारे आम्लविरोधी औषध. शेतात एकरी टाकावी लागणारी मात्रा पाहता ती पुरेशी स्वस्तही नाही आणि तेवढ्या प्रमाणात उपलब्धही नाही, आणि कोणत्याही प्रमाणित मांडणीत जमीन सुधारणा म्हणून तिचे नाव येत नाही. हा पर्याय आकर्षक वाटतो कारण उदासिनीकरणाचे विद्यार्थ्यांच्या सर्वाधिक लक्षात राहिलेले उदाहरण हेच असते; आणि हा प्रश्न मुद्दाम त्या परिचित आम्लविरोधी औषधाला शेतातल्या बरोबर उपायाशेजारी मांडतो, हे दोन संदर्भ उमेदवाराने वेगळे ठेवले आहेत का हे पाहण्यासाठी.
• (2)फक्त (a) आणि (d) — या पर्यायातले एकही विधान जमिनीच्या आम्लतेवरचा उपाय नाही. शेतीच्या भाषेत पोटॅश म्हणजे पालाशयुक्त खत, जे मुख्यतः म्युरेट ऑफ पोटॅशच्या रूपात दिले जाते, आणि ते पिकाला पालाश हे अन्नद्रव्य पुरवण्यासाठी दिले जाते, सामू दुरुस्त करण्यासाठी नव्हे — खताच्या अतिवापरातून उद्भवलेल्या अडचणीवर आणखी एक खत टाकणे हा उपाय होऊ शकत नाही. अमोनिअम हायड्रॉक्साइड तर इथे निरुपयोगीपेक्षाही वाईट आहे : अमोनियाचे द्रावण स्वतः अल्कधर्मी असले तरी जमिनीत टाकलेल्या अमोनिअम नत्राचे नायट्रीकरण करणारे जीवाणू ऑक्सिडीकरण करून नायट्रेट बनवतात आणि त्यात हायड्रोजन आयन मुक्त होतात, म्हणून अमोनिअमचा स्रोत काळाच्या ओघात जमिनीला आम्लतेपासून दूर नेण्याऐवजी तिच्याकडेच अधिक ढकलतो.
• (4)वरील सर्व — 'वरील सर्व' हा पर्याय स्वीकारायचा तर छापलेली चारही विधाने प्रश्नाचे बरोबर उत्तर असावी लागतील, आणि त्यांपैकी तीन तशी नाहीत. पोटॅश हे सामू दुरुस्त करणारे साधन नसून अन्नद्रव्य आहे, मिल्क ऑफ मॅग्नेशिआ शेताऐवजी औषधाच्या कपाटात बसते, आणि अमोनिअम हायड्रॉक्साइड तर नेमके तेच नत्ररूप पुरवते ज्याच्या नायट्रीकरणामुळे जमीन आम्लधर्मी झाली. या प्रकारचा सुटकेचा पर्याय तेव्हाच सुरक्षित असतो जेव्हा प्रत्येक आशयपूर्ण विधान सकारात्मकपणे पडताळलेले असते, आणि इथे एकच सिद्ध झालेला अपवाद — अमोनिअमचा स्रोत — तो पर्याय बंद करून टाकतो.

जमिनीचा सामू वनस्पती अन्नद्रव्ये किती सहजतेने घेऊ शकते हे ठरवतो, आणि बहुतेक पिके उदासीनतेच्या जवळच्या, म्हणजे साधारण सामू 6 ते 7.5 दरम्यानच्या जमिनीत सर्वात चांगली येतात. जास्त पावसाच्या प्रदेशात नैसर्गिक निक्षालनाने आणि शेतीच्या पद्धतीने — मुख्यतः युरिया व अमोनिअम सल्फेटसारख्या अमोनिअमआधारित नत्रयुक्त खतांच्या दीर्घकालीन वापराने — जमीन आम्लधर्मी होते : जमिनीतील जीवाणू अमोनिअमचे नायट्रीकरण करून नायट्रेट बनवतात तेव्हा हायड्रोजन आयन मुक्त होतात, आणि पुनःपुन्हा दिल्या जाणाऱ्या मात्रांनी सामू खाली उतरत जातो. आम्लधर्मी जमीन पिकाला एकाहून अधिक मार्गांनी अपाय करते — स्फुरद अशा रूपांत बांधले जाते की ते वनस्पतीला उपलब्धच होत नाही, अॅल्युमिनिअम व मँगेनीज इतके विरघळतात की ते मुळांना विषारी ठरतात, आणि नत्र स्थिरीकरण करणारे व सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन करणारे जीवाणू नीट काम करत नाहीत. यावरचा उपाय म्हणजे चुना देणे, म्हणजे कॅल्शियमयुक्त आम्लारी टाकणे : कळीचा चुना (कॅल्शियम ऑक्साइड), विझवलेला चुना (कॅल्शियम हायड्रॉक्साइड, ज्याचे द्रावण म्हणजेच चुन्याची निवळी) किंवा दळलेली चुनखडी व खडू (कॅल्शियम कार्बोनेट). याच्या उलट अडचण, म्हणजे दख्खनच्या काही भागांत व उत्तर भारतातील ओलिताखालच्या पट्ट्यांत आढळणारी अल्कधर्मी किंवा क्षारपड जमीन, जिप्सम म्हणजे कॅल्शियम सल्फेट देऊन सुधारली जाते, कारण ते आम्लाच्या बाजूचे सुधारक आहे. आम्लधर्मी जमिनीला चुना आणि अल्कधर्मी जमिनीला जिप्सम अशी ही जोडी एकत्रच लक्षात ठेवणे हा या विषयाचा सर्वात संक्षिप्त आराखडा आहे.

शालेय रसायनशास्त्र अमूर्त सिद्धांताच्या रूपात न विचारता उपयोजित परिस्थितीत गुंडाळून विचारण्याच्या एमपीएससीच्या सवयीचे हा प्रश्न चांगले उदाहरण आहे. उदासिनीकरणाची अभिक्रिया दहावीच्या पातळीची आहे, पण प्रश्नपत्रिका ती शेतीच्या वेष्टनात मांडते — आणि शेती हा विषय महाराष्ट्राच्या अभ्यासक्रमाच्या आणि राज्यातील शेतकऱ्याच्या रोजच्या जगण्याच्या अगदी जवळचा आहे. चुकीचे पर्यायही पाठ्यपुस्तकाच्या त्याच प्रकरणातून उचलले आहेत : मिल्क ऑफ मॅग्नेशिआ हे आम्लविरोधी औषधाचे उदाहरण, पोटॅश हे खताचे उदाहरण आणि अमोनिअम हायड्रॉक्साइड हे दुर्बल आम्लारीचे उदाहरण; त्यामुळे प्रकरण पाठ करूनही प्रत्येक पदार्थाला त्याचा उपयोग न जोडणारा उमेदवार यांपैकी कोणत्याही पर्यायाकडे ओढला जाऊ शकतो. फायदेशीर ठरणारी सवय अशी : एखादा पदार्थ रासायनिकदृष्ट्या आम्लारी आहे का एवढेच न विचारता प्रत्यक्ष व्यवहारात तो कशासाठी वापरला जातो हे विचारावे — आणि प्रश्न खतांच्या वापरामुळे आलेल्या आम्लतेचा उल्लेख करतो हे लक्षात ठेवावे, कारण तो उल्लेखच शेताकडे बोट दाखवतो, जठराकडे नाही.

• आम्लधर्मी जमिनीवर चुना दिला जातो — कळीचा चुना (कॅल्शियम ऑक्साइड), विझवलेला चुना (कॅल्शियम हायड्रॉक्साइड) किंवा खडू व चुनखडी (कॅल्शियम कार्बोनेट); आणि चुन्याची निवळी म्हणजे विझवलेल्या चुन्याचे द्रावण.
• अमोनिअमआधारित नत्रयुक्त खतांचा अतिवापर जमीन आम्लधर्मी करतो, कारण जमिनीतील जीवाणू अमोनिअमचे नायट्रेटमध्ये नायट्रीकरण करताना हायड्रोजन आयन मुक्त करतात.
• मिल्क ऑफ मॅग्नेशिआ हे मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साइडचे निलंबन असून ते औषधात आम्लविरोधी म्हणून वापरले जाते, जमीन सुधारक म्हणून नव्हे.
• शेतीच्या भाषेत पोटॅश म्हणजे पालाशयुक्त खत, म्हणजे वनस्पतीचे अन्नद्रव्य; ते जमिनीचा सामू दुरुस्त करणारे साधन नाही.
• याच्या उलट अडचण, म्हणजे अल्कधर्मी किंवा क्षारपड जमीन, चुन्याने नव्हे तर जिप्समने (कॅल्शियम सल्फेट) सुधारली जाते.

• उदासिनीकरणाचे सर्वाधिक शिकवले जाणारे उदाहरण म्हणून मिल्क ऑफ मॅग्नेशिआ निवडणे; तिचा वापर औषधी आहे, शेतीचा नाही
• कोणतीही आम्लारी हे वैध उत्तर मानणे, ती प्रत्यक्ष शेतात वापरली जाते का हे न विचारता
• अमोनिअमचा स्रोत नायट्रीकरणानंतर जमीन आम्लधर्मी करतो हे दुर्लक्षित करणे; तो अडचण दुरुस्त करण्याऐवजी वाढवतो
• यादीतील प्रत्येक विधान सकारात्मकपणे पडताळल्याशिवाय 'वरील सर्व' हा पर्याय स्वीकारणे

अशा प्रकारचे उपयोजित रसायनशास्त्र एमपीएससीच्या प्रश्नपत्रिकांत 'अमुक कामासाठी कोणता पदार्थ वापरतात' या रूपात परत परत येते, आणि ते काम शेती, औषध किंवा रोजचे जीवन यांतून घेतलेले असते — आम्लधर्मी जमिनीवर उपचार, जठरातील आम्लतेवर आराम, मधमाशीच्या दंशावर उपाय, भिंतीला सफेदी, पाण्याचे मृदूकरण. विश्वासार्ह तयारी म्हणजे पदार्थ, त्याचे रासायनिक नाव आणि त्याचा उपयोग असा छोटा तक्ता, कारण आयोग रसायनशास्त्रापेक्षा ही जोडणीच तपासतो. इथल्यासारखी विधानांच्या यादीची मांडणी त्यात एवढीच भर घालते की पर्याय वाचण्याआधी प्रत्येक छापलेल्या विधानाचा निकाल स्वतंत्रपणे लावावा लागतो.

या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  अमोनिअमआधारित नत्रयुक्त खतांच्या दीर्घकाळ चालणाऱ्या अतिवापराने जमीन आम्लधर्मी होते, याचे मुख्य कारण म्हणजे :

  • (a)अमोनिअम हायड्रॉक्साइड हे तीव्र आम्ल आहे
  • (b)जमिनीतील जीवाणू अमोनिअमचे नायट्रेटमध्ये नायट्रीकरण करताना हायड्रोजन आयन मुक्त होतात
  • (c)खतामुळे जमिनीत आधीच असलेले कॅल्शियम कार्बोनेट विरघळून जाते
  • (d)अमोनिअम आयन जमिनीतून पालाश विस्थापित करतात

  उत्तर(b) जमिनीतील जीवाणू अमोनिअमचे नायट्रेटमध्ये नायट्रीकरण करताना हायड्रोजन आयन मुक्त होतात — हे आयन हंगामामागून हंगाम साचत जाऊन जमिनीचा सामू खाली आणतात, आणि म्हणूनच सघन लागवडीखालच्या आम्लधर्मी जमिनींना ठराविक अंतराने चुना द्यावा लागतो.

• सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही

  आम्लधर्मी जमिनीऐवजी अल्कधर्मी किंवा क्षारपड जमीन सुधारण्यासाठी कोणते सुधारक वापरतात ?

  • (a)विझवलेला चुना
  • (b)कळीचा चुना
  • (c)जिप्सम
  • (d)खडू

  उत्तर(c) जिप्सम — कॅल्शियम सल्फेट हे अल्कधर्मी व क्षारपड जमिनींसाठीचे ठरलेले सुधारक असून ते जमिनीच्या संकुलातून सोडियम विस्थापित करण्यासाठी कॅल्शियम पुरवते. विझवलेला चुना, कळीचा चुना आणि खडू ही तिन्ही कॅल्शियमयुक्त आम्लारी असून ती नेमक्या उलट अडचणीवर, म्हणजे जमिनीची आम्लता दुरुस्त करण्यासाठी वापरली जातात.