केरोसीन और पेट्रोल के मिश्रण को किसके द्वारा सर्वोत्तम रूप से पृथक किया जा सकता है ?

सही — C, प्रभाजी आसवन। केरोसीन और पेट्रोल दोनों एक ही कच्चे तेल के भाग (fractions) हैं और ये पूर्णतः मिश्रित हो जाते हैं, इसलिए ऐसी कोई विधि काम नहीं करेगी जो दो दृश्य परतों पर या किसी एक घटक की अवस्था-परिवर्तन पर निर्भर हो। इन्हें जो पृथक करता है वह है क्वथनांक, और प्रत्येक स्वयं ही हाइड्रोकार्बनों का ऐसा मिश्रण है जिनके क्वथनांक-परास एक-दूसरे में घुल-मिल जाते हैं।

एक साधारण आसवन इसलिए एक अशुद्ध भाग ही देगा। प्रभाजी स्तंभ इसे हल करता है — ऊपर उठती वाष्प को संघनन और पुनः-वाष्पीकरण के कई क्रमिक चक्र देकर, जिससे अधिक वाष्पशील पेट्रोल भाग ऊपर की ओर क्रमशः समृद्ध होता जाता है जबकि कम वाष्पशील केरोसीन नीचे ही रहता है। ठीक इसी तरह एक रिफाइनरी इन्हें कच्चे तेल से सबसे पहले पृथक करती है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  ऊर्ध्वपातन — ऊर्ध्वपातन उस ठोस को पृथक करता है जो सीधे वाष्प में बदल जाता है — अमोनियम क्लोराइड, कपूर या नैफ्थलीन — उस ठोस से जो ऐसा नहीं करता। पेट्रोल और केरोसीन दोनों ही द्रव हैं, इसलिए ऊर्ध्वपातित करने के लिए कुछ है ही नहीं।
• (b)
  पृथक्कारी कीप — पृथक्कारी कीप केवल अमिश्रणीय द्रवों पर काम करती है, जो दो परतों में बैठ जाते हैं जिन्हें एक-एक करके निकाला जा सकता है, जैसे केरोसीन और पानी। पेट्रोल और केरोसीन मिश्रणीय हैं और एक ही परत बनाते हैं, इसलिए कीप के पास पृथक करने के लिए कुछ नहीं है।
• (d)
  संपीडन और शीतलन — संपीडन और शीतलन वह तरीका है जिससे गैसों को द्रवित किया जाता है, और यह वह कदम है जो वायु जैसे किसी गैस-मिश्रण को पृथक्करण के लिए तैयार करता है। पेट्रोल और केरोसीन पहले से ही एक ही प्रावस्था में द्रव हैं, इसलिए मिश्रण को संपीडित और शीतल करने से वह वैसा ही रह जाता है।

पृथक्करण-तकनीक चुनना उस गुण से विधि को मिलाने का मामला है जो घटकों के बीच भिन्न होता है। अमिश्रणीय द्रव घनत्व में भिन्न होते हैं और कीप में पृथक हो जाते हैं। ऊर्ध्वपातनीय ठोस अपने ठोस-से-वाष्प मार्ग में भिन्न होता है। मिश्रणीय द्रव केवल वाष्पशीलता में भिन्न होते हैं, इसलिए इन्हें आसवन द्वारा पृथक किया जाता है — साधारण आसवन जब क्वथनांक बहुत दूर हों, और प्रभाजी आसवन, पैक या ट्रे-युक्त स्तंभ का प्रयोग करते हुए, जब वे निकट हों।

मुख्य तथ्य

• प्रभाजी आसवन किसी मिश्रण को क्वथनांक के अनुसार भागों में पृथक करता है, एक ऐसे स्तंभ का प्रयोग करते हुए जो बार-बार वाष्पीकरण और संघनन प्रदान करता है।
• जब मिश्रणीय द्रवों के क्वथनांक निकट हों तो यह पसंदीदा विधि है — सामान्य पाठ्यपुस्तकीय सीमा लगभग 25 डिग्री से कम का अंतर है।
• पेट्रोल और केरोसीन दोनों कच्चे तेल के भाग हैं और उसी रिफाइनरी स्तंभ की अलग-अलग ऊँचाइयों से निकाले जाते हैं, सबसे हल्के भाग सबसे ऊपर से निकलते हैं।
• पृथक्कारी कीप केवल अमिश्रणीय द्रवों पर काम करती है, जो दो दृश्य परतें बनाते हैं।

सामान्य भ्रम

• पृथक्कारी कीप की ओर जाना क्योंकि केरोसीन मानक केरोसीन-और-पानी प्रदर्शन में दिखता है; यहाँ साथी द्रव मिश्रणीय है।
• पेट्रोल और केरोसीन को एकल यौगिक मानना जिनका एक-एक क्वथनांक हो — दोनों ही हाइड्रोकार्बनों की पट्टियाँ हैं।
• संपीडन और शीतलन को, जो गैसों को द्रवित करता है, दो द्रवों को पृथक करने की विधि से गड्डमड्ड कर देना।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  निम्नलिखित में से किस जोड़ी को पृथक्कारी कीप का उपयोग करके पृथक किया जा सकता है ?

  • (a)पेट्रोल और केरोसीन
  • (b)केरोसीन और पानी
  • (c)एथेनॉल और पानी
  • (d)साधारण नमक और पानी
  उत्तर(b) केरोसीन और पानी — ये अमिश्रणीय हैं और दो परतों में बैठ जाते हैं, जबकि अन्य जोड़ियाँ मिश्रणीय हैं या विलयन बनाती हैं।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  कच्चे तेल के प्रभाजी आसवन में, स्तंभ के शीर्ष के सबसे निकट एकत्र किया गया भाग होता है

  • (a)सबसे अधिक क्वथनांक वाला
  • (b)सबसे कम क्वथनांक वाला
  • (c)सबसे सघन भाग
  • (d)सबसे बड़े अणुओं वाला भाग
  उत्तर(b) सबसे कम क्वथनांक वाला — सबसे हल्के, सबसे अधिक वाष्पशील भाग संघनित होने से पहले सबसे ऊँचे उठते हैं, जबकि सबसे भारी भाग सबसे नीचे से निकलते हैं।