________ हे तेल आणि चरबीमधले असंतृप्तता मोजण्यासाठी वापरतात.
- (1)साबणीकरण मूल्य
- (2)आयोडीन मूल्य
- (3)आम्ल मूल्य
- (4)विष्यंदिता मूल्य
बरोबर उत्तर पर्याय (2) — 'आयोडीन मूल्य'. तेल किंवा चरबीचे आयोडीन मूल्य म्हणजे त्या नमुन्याच्या शंभर ग्रॅममध्ये शोषले जाणारे आयोडीनचे ग्रॅममधले वस्तुमान, आणि ते असंतृप्तता थेट मोजते. या व्याख्येमागचे रसायनशास्त्र म्हणजे कार्बन-कार्बन द्विबंधावर हॅलोजनाची होणारी योगशील अभिक्रिया : स्निग्ध आम्लांच्या साखळीतला प्रत्येक द्विबंध हॅलोजनाचा एक रेणू शोषून घेतो, म्हणून वापरल्या गेलेल्या आयोडीनचे प्रमाण म्हणजे उपस्थित द्विबंधांची सरळसरळ मोजदादच ठरते. त्यामुळे अत्यंत असंतृप्त तेलाचे आयोडीन मूल्य जास्त आणि संतृप्त चरबीचे कमी असते; आणि म्हणूनच हा आकडा द्रवरूप तेल व घनरूप चरबी यांच्यातल्या परिचित फरकाच्या बरोबरीने चालतो — साखळीत जितके अधिक द्विबंध, तितके तिच्यातले वाकणे रेणूंना एकमेकांजवळ घट्ट बसू देत नाही आणि तितका द्रवणांक कमी. या मापनाचे उपयोग प्रयोगशाळेपुरते मर्यादित नाहीत. रंग व व्हार्निशमध्ये वापरली जाणारी शुष्कन तेले त्यांच्या उच्च आयोडीन मूल्यावरूनच ओळखली जातात, कारण हवेच्या संपर्कात आल्यावर त्यांचे बहुवारिकीकरण घडवून आणणारी गोष्ट म्हणजे तीच असंतृप्तता. वनस्पती तूप बनवण्यासाठी होणारे वनस्पती तेलांचे हायड्रोजनीकरण निकेल उत्प्रेरकाच्या साहाय्याने नेमके तेच द्विबंध हायड्रोजनाने संतृप्त करते, म्हणून तयार उत्पादाचे आयोडीन मूल्य ज्या तेलापासून ते बनवले त्याच्या मूल्याहून लक्षणीयरीत्या कमी असते — आणि आयोडीन मूल्यातली ही घसरण हीच त्या प्रक्रियेवर लक्ष ठेवण्याची प्रमाणित पद्धत आहे. उरलेल्या तिन्ही राशी तेलाविषयी काहीतरी सांगतातच, पण त्यांच्यापैकी एकही द्विबंध मोजत नाही.
- (1)साबणीकरण मूल्य — साबणीकरण मूल्य म्हणजे एक ग्रॅम चरबीचे साबणीकरण करण्यासाठी लागणाऱ्या पोटॅशियम हायड्रॉक्साइडची मिलिग्रॅममधली संख्या — म्हणजे तिच्यातले एस्टर बंध जलअपघटित करून ग्लिसरॉल व स्निग्ध आम्लांचे क्षार, म्हणजेच साबण, तयार करण्यासाठी लागणारी अल्कली. ते जे मोजते ते म्हणजे उपस्थित स्निग्ध आम्लांची सरासरी साखळीलांबी, आणि म्हणून त्यांचे सरासरी रेणुवस्तुमान : आखूड साखळ्यांपासून बनलेल्या चरबीत प्रतिग्रॅम अधिक एस्टर गट असतात, म्हणून ती अधिक अल्कली वापरते आणि तिचे साबणीकरण मूल्य जास्त येते; लांब साखळ्यांच्या चरबीचे कमी येते. त्या साखळ्यांत द्विबंध आहेत की नाहीत याच्याशी या मूल्याचा काहीही संबंध नाही — आणि नेमकी तीच माहिती हा प्रश्न मागतो आहे.
- (3)आम्ल मूल्य — आम्ल मूल्य म्हणजे नमुन्याच्या एक ग्रॅममध्ये असलेली मुक्त स्निग्ध आम्ले उदासीन करण्यासाठी लागणाऱ्या पोटॅशियम हायड्रॉक्साइडची मिलिग्रॅममधली संख्या. ते चरबीचा किती भाग आधीच आपल्या एस्टर रूपातून तुटून बाहेर पडला आहे हे मोजते, म्हणून ते अवनतीचा निर्देशांक म्हणून वापरले जाते — साठवलेल्या तेलाचे आम्ल मूल्य वाढत जाणे हे जलअपघटनी खवटपणाचे आणि साठवणुकीची गुणवत्ता ढासळल्याचे लक्षण असते. इथे मोजली जाणारी गोष्ट मुक्त आम्ल गट आहेत, द्विबंध नव्हेत; एखादे तेल पूर्णपणे असंतृप्त आणि तरीही अगदी ताजे असू शकते, म्हणजे त्याचे आयोडीन मूल्य जास्त आणि आम्ल मूल्य अगदी कमी असू शकते.
- (4)विष्यंदिता मूल्य — विष्यंदिता हा भौतिक गुणधर्म आहे — द्रवाचा वाहण्याला होणारा विरोध — आणि आयोडीन, साबणीकरण व आम्ल मूल्य ज्या अर्थाने तेल व चरबीचे प्रमाणित विश्लेषणात्मक स्थिरांक आहेत, त्या अर्थाने ती त्यांच्यापैकी एक नाही. ती संघटनानुसार बदलतेच, पण तापमानानुसार तर फारच झपाट्याने बदलते, म्हणून ती असंतृप्ततेचे विशिष्ट मापन म्हणून चालूच शकत नाही : द्विबंधांचे प्रमाण अगदी वेगवेगळे असलेली दोन तेले केवळ एकाला थोडे तापवून सारख्याच विष्यंदितेवर आणता येतील. रासायनिकदृष्ट्या व्याख्यित मूल्यांच्या कुटुंबातला अजिबातच नसलेला पर्याय म्हणून तो इथे ठेवलेला आहे.
तेल आणि चरबी ही ट्रायग्लिसराइडे आहेत — ग्लिसरॉलचे तीन स्निग्ध आम्ल साखळ्यांसोबतचे एस्टर — आणि प्रयोगशाळेत त्यांची ओळख मोजक्या व्याख्यित आकड्यांनी करून दिली जाते; त्यांतला प्रत्येक आकडा त्या साखळ्यांचा एकेक गुणधर्म वेगळा काढून दाखवतो. आयोडीन मूल्य द्विबंध मोजते, कारण प्रत्येक द्विबंधावर हॅलोजनाची भर पडते; म्हणून ते असंतृप्ततेचे मापन आहे. जवस, सूर्यफूल व करडईसारख्या द्रवरूप तेलांत ते जास्त आणि घनरूप चरबीत कमी असते. साबणीकरण मूल्य एक ग्रॅम चरबीच्या जलअपघटनासाठी लागणारी अल्कली मोजते आणि म्हणून स्निग्ध आम्लांचे सरासरी रेणुवस्तुमान दर्शवते; नारळाचे तेल व लोणी यांसारख्या आखूड साखळीच्या चरबीत ते जास्त असते. आम्ल मूल्य मुक्त स्निग्ध आम्ल मोजते आणि म्हणून खवटपणा व साठवणुकीची गुणवत्ता दर्शवते. या तिन्हींमागे संपूर्ण विषय चालवणारा एक रचनात्मक मुद्दा आहे : संतृप्त साखळ्या सरळ असतात आणि एकमेकींजवळ घट्ट बसतात, त्यामुळे द्रवणांक जास्त येतो व खोलीच्या तापमानाला पदार्थ घनरूप राहतो; तर असंतृप्त साखळ्यांतले सिस द्विबंध रेणूला कायमचे वाकवतात, घट्ट रचना होऊ देत नाहीत आणि पदार्थ द्रवरूप ठेवतात. हायड्रोजनीकरण निकेल उत्प्रेरकावर द्विबंधांवर हायड्रोजनाची भर घालून ही वाकणे नाहीशी करते आणि तेलाचे अर्धघन चरबीत रूपांतर करते; अंशतः हायड्रोजनीकरणाचे उपउत्पादन म्हणजे ट्रान्स स्निग्ध आम्लांची निर्मिती, आणि म्हणूनच ही प्रक्रिया औद्योगिक विषयाबरोबरच सार्वजनिक आरोग्याचाही विषय बनली आहे.
एमपीएससीच्या रसायनशास्त्र विभागात उपयोजित व अन्न-रसायनशास्त्राचा एक धागा असतो, आणि तेल व चरबीचे विश्लेषणात्मक स्थिरांक त्यात हायड्रोजनीकरण, खवटपणा, साबण व अपमार्जक यांवरील प्रश्नांशेजारी बसतात. हे प्रश्न जवळजवळ नेहमीच व्याख्येचे असतात — कोणते मूल्य काय मोजते — म्हणून विश्वासार्ह तयारी म्हणजे प्रत्येक नामनिर्देशित मूल्याला ते नोंदवणाऱ्या गुणधर्माशी जोडणारा चार ओळींचा तक्ता. हा प्रश्न रिकाम्या जागेच्या रूपात छापलेला आहे — या प्रश्नपत्रिकेत वापरलेल्या अनेक प्रश्नरचनांपैकी एक — आणि त्याला विधानांची यादी जोडलेली नाही, त्यामुळे संपूर्ण प्रश्न एकाच व्याख्येवर उभा आहे. एक गोष्ट नोंदवण्यासारखी : आयोडीन, साबणीकरण व आम्ल मूल्य ही त्रयी अन्न-मानकांच्या कामाचाही पाया आहे — खाद्यतेलांची विनिर्दिष्टे अंशतः याच आकड्यांच्या भाषेत लिहिली जातात — त्यामुळे ती वैज्ञानिक अंगाबरोबरच चालू घडामोडींच्या अंगानेही प्रश्नांचा संभाव्य स्रोत ठरतात.
- आयोडीन मूल्य म्हणजे 100 ग्रॅम तेल किंवा चरबीने शोषलेल्या आयोडीनचे ग्रॅममधले वस्तुमान, आणि ते असंतृप्ततेचे प्रमाण मोजते, कारण प्रत्येक कार्बन-कार्बन द्विबंधावर हॅलोजनाची भर पडते.
- उच्च आयोडीन मूल्य म्हणजे अनेक द्विबंध, आणि हे द्रवरूप तेलांचे तसेच रंग व व्हार्निशमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या शुष्कन तेलांचे वैशिष्ट्य आहे.
- साबणीकरण मूल्य म्हणजे एक ग्रॅम चरबीचे साबणीकरण करण्यासाठी लागणाऱ्या पोटॅशियम हायड्रॉक्साइडचे मिलिग्रॅम, आणि ते स्निग्ध आम्लांची सरासरी साखळीलांबी दर्शवते.
- आम्ल मूल्य म्हणजे एक ग्रॅम चरबीतील मुक्त स्निग्ध आम्ले उदासीन करण्यासाठी लागणाऱ्या पोटॅशियम हायड्रॉक्साइडचे मिलिग्रॅम, आणि ते खवटपणाचा निर्देशांक म्हणून वापरले जाते.
- निकेल उत्प्रेरकावर वनस्पती तेलांचे हायड्रोजनीकरण केल्याने द्विबंध संतृप्त होतात, आयोडीन मूल्य घटते आणि द्रवरूप तेलाचे अर्धघन चरबीत रूपांतर होते.
उच्च आयोडीन मूल्य म्हणजे अनेक द्विबंध, आणि म्हणूनच ते द्रवरूप तेले आणि विशेषतः रंग व व्हार्निशमधली शुष्कन तेले ओळखून देते — हवेच्या संपर्कात त्यांचे बहुवारिकीकरण घडवणारी तीच असंतृप्तता असते. निकेल उत्प्रेरकावर वनस्पती तेलाचे हायड्रोजनीकरण केल्याने तेच द्विबंध संतृप्त होतात, म्हणून घटत जाणारे आयोडीन मूल्य हीच तेलाचे वनस्पती तुपात रूपांतर होत असल्याचा मागोवा घेण्याची प्रमाणित पद्धत आहे.
- साबणीकरण मूल्य आणि आयोडीन मूल्य यांची गल्लत करणे; पहिले साखळीलांबी नोंदवते, दुसरे द्विबंध
- आम्ल मूल्य हे संघटनेचे मापन आहे असे वाचणे, प्रत्यक्षात ते अवनतीचे मापन आहे
- विष्यंदितेसारखा भौतिक गुणधर्म रासायनिकदृष्ट्या व्याख्यित विश्लेषणात्मक स्थिरांकाची जागा घेऊ शकतो असे मानणे
- हायड्रोजनीकरणाने आयोडीन मूल्य घटते हे विसरणे; ते नेमके तेच द्विबंध काढून टाकते जे हे मूल्य मोजते
एमपीएससीच्या प्रश्नपत्रिकांत उपयोजित व अन्न-रसायनशास्त्र नेमके याच प्रकारच्या व्याख्यात्मक स्मरणाच्या रूपात येते — कोणती राशी कोणता गुणधर्म मोजते, कोणती प्रक्रिया कोणता बदल घडवते, कोणते मिश्रद्रव्य कोणत्या कामासाठी वापरतात. हे प्रश्न आखूड असतात, अनेकदा त्यांना विधानांची यादीही जोडलेली नसते, आणि व्याख्या पक्क्या असलेल्या उमेदवाराला ते क्षणात सुटतात; तयार उमेदवारासाठी विज्ञान विभागातले हे सर्वात स्वस्त गुण आहेत. सोबतीचे प्रश्न हायड्रोजनीकरण व वनस्पती तूप, खवटपणा व प्रतिऑक्सिडके, आणि साबण व अपमार्जक यांच्यातील फरक यांवर अपेक्षित आहेत.
या प्रश्नाशी थेट संबंधित मागील PYQ आढळला नाही.
- सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही
वनस्पती तूप बनवण्यासाठी वनस्पती तेलाचे हायड्रोजनीकरण केल्यास त्याच्या आयोडीन मूल्यावर काय परिणाम होतो ?
- (a)आयोडीन मूल्य वाढते, कारण हायड्रोजनाची भर पडते
- (b)आयोडीन मूल्य घटते, कारण द्विबंध संतृप्त होतात
- (c)आयोडीन मूल्य बदलत नाही, फक्त द्रवणांक बदलतो
- (d)आयोडीन मूल्य प्रत्येक वेळी शून्य होते
उत्तर(b) आयोडीन मूल्य घटते, कारण द्विबंध संतृप्त होतात — हायड्रोजनीकरणात स्निग्ध आम्ल साखळ्यांतील कार्बन-कार्बन द्विबंधांवर हायड्रोजनाची भर पडते, आणि आयोडीन मूल्य तेच द्विबंध मोजत असल्याने ते काढून टाकल्यावर मूल्य खाली येते. अंशतः हायड्रोजनीकरणात काही द्विबंध शिल्लक राहतात, म्हणून मूल्य घटते पण शून्य होत नाही.
- सराव प्रश्न — प्रत्यक्ष विचारलेला प्रश्न नाही
चरबीचे साबणीकरण मूल्य हे कशाचे मापन आहे ?
- (a)तिच्या स्निग्ध आम्ल साखळ्यांच्या असंतृप्ततेचे प्रमाण
- (b)तिच्या स्निग्ध आम्लांचे सरासरी रेणुवस्तुमान आणि म्हणून साखळीलांबी
- (c)खवटपणामुळे तयार झालेल्या मुक्त स्निग्ध आम्लाचे प्रमाण
- (d)ठराविक तापमानाला तिचा वाहण्याला होणारा विरोध
उत्तर(b) तिच्या स्निग्ध आम्लांचे सरासरी रेणुवस्तुमान आणि म्हणून साखळीलांबी — आखूड साखळ्यांच्या चरबीत प्रतिग्रॅम अधिक एस्टर बंध असतात, म्हणून साबणीकरणात ती अधिक अल्कली वापरते. असंतृप्तता आयोडीन मूल्याने, मुक्त स्निग्ध आम्ल आम्ल मूल्याने मोजले जाते, आणि वाहण्याला होणारा विरोध म्हणजे विष्यंदिता, जो भौतिक गुणधर्म आहे.