जल की अस्थायी कठोरता के लिए निम्नलिखित में से कौन-सा लवण उत्तरदायी है ?
- (a)कैल्सियम के सल्फेट
- (b)मैग्नीशियम के क्लोराइड
- (c)मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट
- (d)मैग्नीशियम के सल्फेट
उत्तर
क्यों
सही उत्तर — C, मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट। अस्थायी कठोरता कैल्सियम और मैग्नीशियम के घुले हुए बाइकार्बोनेटों — Ca(HCO3)2 तथा Mg(HCO3)2 — से होती है। इसे ‘अस्थायी’ इसलिए कहते हैं क्योंकि जल को केवल उबाल देने भर से ये बाइकार्बोनेट अघुलनशील कार्बोनेटों में विघटित होकर बैठ जाते हैं और जल मृदु हो जाता है। विकल्प (c) का मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट ही दिए गए विकल्पों में एकमात्र बाइकार्बोनेट है।
अन्य विकल्प क्यों गलत हैं
- (a)कैल्सियम के सल्फेट — कैल्सियम सल्फेट स्थायी कठोरता उत्पन्न करता है, जो उबालने से नहीं हटती; इसके लिए धोने के सोडा जैसे रासायनिक उपचार की आवश्यकता होती है।
- (b)मैग्नीशियम के क्लोराइड — मैग्नीशियम क्लोराइड स्थायी कठोरता वाला लवण है। क्लोराइड उबालने पर विघटित नहीं होते, इसलिए यह कठोरता बनी रहती है।
- (d)मैग्नीशियम के सल्फेट — मैग्नीशियम सल्फेट भी स्थायी कठोरता उत्पन्न करता है; अन्य सल्फेटों और क्लोराइडों की तरह इस पर उबालने का कोई प्रभाव नहीं पड़ता।
अवधारणा
कठोर जल में घुले हुए कैल्सियम और मैग्नीशियम के लवण होते हैं जो साबुन को झाग नहीं बनने देते। अस्थायी कठोरता इन धातुओं के बाइकार्बोनेटों से होती है और उबालने से दूर हो जाती है, क्योंकि उबालने पर कार्बन डाइऑक्साइड निकल जाती है और अघुलनशील कार्बोनेट अवक्षेपित हो जाते हैं। स्थायी कठोरता इनके सल्फेटों और क्लोराइडों से होती है और इसके लिए रासायनिक मृदुकरण चाहिए, जैसे धोने का सोडा (सोडियम कार्बोनेट) मिलाना।
‘अस्थायी’ शब्द सीधे बाइकार्बोनेटों की ओर संकेत करता है, क्योंकि केवल बाइकार्बोनेट ही उबालने पर विघटित होते हैं। विकल्पों में बाइकार्बोनेट खोजिए : तीन विकल्प सल्फेट या क्लोराइड हैं (स्थायी कठोरता), और केवल मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट अस्थायी कठोरता पर बैठता है।
मुख्य तथ्य
- अस्थायी कठोरता कैल्सियम और मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेटों से होती है और उबालने से दूर हो जाती है।
- स्थायी कठोरता कैल्सियम और मैग्नीशियम के सल्फेटों तथा क्लोराइडों से होती है।
- उबालने पर घुलनशील बाइकार्बोनेट अघुलनशील कार्बोनेटों में बदल जाते हैं, इसीलिए केतली में खरल (लाइमस्केल) जम जाता है।
- स्थायी कठोरता धोने का सोडा (सोडियम कार्बोनेट) मिलाकर या आयन-विनिमय द्वारा दूर की जा सकती है।

आगे की तैयारी
सामान्य भ्रम
- अस्थायी कठोरता केवल बाइकार्बोनेट देते हैं; सल्फेट और क्लोराइड स्थायी कठोरता देते हैं।
- कठोरता कैल्सियम और मैग्नीशियम — दोनों से होती है; यह न मान लें कि यह केवल कैल्सियम की परिघटना है।
जल की कठोरता ‘कौन-सा लवण अस्थायी या स्थायी कठोरता देता है’ या ‘अस्थायी कठोरता कैसे दूर होती है’ के रूप में पूछी जाती है — अस्थायी कठोरता को बाइकार्बोनेट और उबालने से जोड़िए।
संबंधित PYQ
निम्नलिखित कथनों पर विचार कीजिए : कठोर जल उपयुक्त नहीं है — I. पीने के लिए। II. साबुन से कपड़े धोने के लिए। III. बॉयलरों में प्रयोग के लिए। IV. फसलों की सिंचाई के लिए। इनमें से कौन-से कथन सही हैं ?
- (a) I और III
- (b) II और III
- (c) I, II और IV
- (d) I, II, III और IV
उत्तर(b) II और III
जल की कठोरता का वही विषय। यूपीएससी ने कठोरता के परिणाम जाँचे — साबुन से झाग का कम बनना और बॉयलरों में परत जमना — जबकि यह एनडीए प्रश्न उसका कारण जाँचता है, अर्थात् अस्थायी कठोरता के लिए उत्तरदायी बाइकार्बोनेट; दोनों यह जानने पर अंक देते हैं कि जल को कठोर क्या बनाता है और वह कैसा व्यवहार करता है।
अभ्यास
- अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं
जल की अस्थायी कठोरता किससे दूर की जा सकती है ?
- (a)साधारण नमक मिलाकर
- (b)जल को उबालकर
- (c)चीनी मिलाकर
- (d)कपड़े से छानकर
उत्तर(b) जल को उबालकर — इससे बाइकार्बोनेट अघुलनशील कार्बोनेटों में विघटित हो जाते हैं। - अभ्यास प्रश्न — वास्तविक PYQ नहीं
जल की स्थायी कठोरता किससे होती है ?
- (a)कैल्सियम और मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट
- (b)कैल्सियम और मैग्नीशियम के सल्फेट तथा क्लोराइड
- (c)घुली हुई ऑक्सीजन
- (d)घुली हुई कार्बन डाइऑक्साइड
उत्तर(b) कैल्सियम और मैग्नीशियम के सल्फेट तथा क्लोराइड — ये उबालने से दूर नहीं होते।