UPPSC 2019 प्रारंभिक प्रश्नपत्र-I · प्रश्न 17 / 150

सही उत्तर — (c) जिप्सम। जिप्सम कैल्शियम सल्फेट डाईहाइड्रेट, CaSO4·2H2O है — कैल्शियम स्वयं इसके सूत्र में मौजूद है। यह प्लास्टर ऑफ पेरिस के पीछे का कैल्शियम खनिज है (जिप्सम को लगभग 150°C तक गर्म करने पर इसके तीन-चौथाई जल के अणु निकल जाते हैं और हेमीहाइड्रेट, CaSO4·½H2O, प्राप्त होता है) और यह सीमेंट क्लिंकर के साथ मिलाकर पीसी जाने वाली वह अल्प प्रतिशत सामग्री भी है जो पोर्टलैंड सीमेंट के जमने को धीमा करती है। शेष तीनों विकल्प एल्युमीनियम या मैग्नीशियम खनिज हैं जिनमें कैल्शियम बिल्कुल नहीं है।

• (a)चीनी मिट्टी — चीनी मिट्टी काओलिन है, जिसका खनिज काओलिनाइट है — एक जलयोजित एल्युमीनियम सिलिकेट, Al2Si2O5(OH)4। इसमें एल्युमीनियम, सिलिकॉन, ऑक्सीजन तथा हाइड्रोजन हैं, परंतु कैल्शियम नहीं। यह पोर्सिलेन का कच्चा माल है तथा कागज़ के लिए एक कोटिंग-फिलर है।
• (b)कोरंडम — कोरंडम एल्युमीनियम ऑक्साइड, Al2O3 है — कोई कैल्शियम नहीं। इसका मोह कठोरता स्तर 9 है और इसे अपघर्षक के रूप में प्रयोग किया जाता है; रूबी व नीलम इसकी रत्न-किस्में हैं, जो क्रमशः क्रोमियम तथा लोहा/टाइटेनियम के अंशों से रंगित होती हैं।
• (d)टैल्क — टैल्क एक जलयोजित मैग्नीशियम सिलिकेट, Mg3Si4O10(OH)2 है — मैग्नीशियम, कैल्शियम नहीं। यह मोह मापक्रम का सबसे नरम खनिज है (कठोरता 1), जिसका प्रयोग टैल्कम पाउडर के लिए तथा ठोस रूप में सोपस्टोन के रूप में होता है।

यह प्रत्येक सामान्य औद्योगिक खनिज में मौजूद धनायन (cation) की पहचान करने वाला सीधा सूत्र-स्मरण प्रश्न है। इन्हें उस धातु के आधार पर समूहबद्ध करें जो वे धारण करते हैं — कैल्शियम खनिजों में जिप्सम (CaSO4·2H2O), कैल्साइट/चूना-पत्थर (CaCO3), फ्लोराइट (CaF2), एपेटाइट (कैल्शियम फॉस्फेट) तथा बिना बुझा चूना (CaO) आते हैं; एल्युमीनियम खनिजों में बॉक्साइट, कोरंडम (Al2O3) तथा काओलिन आते हैं; मैग्नीशियम खनिजों में टैल्क, मैग्नेसाइट (MgCO3) आते हैं, जबकि डोलोमाइट में कैल्शियम व मैग्नीशियम दोनों होते हैं।

जाल यह है कि चारों विकल्प नरम, हल्के रंग के, पाउडर जैसे औद्योगिक खनिज हैं जो एक-दूसरे से बदले जा सकने वाले प्रतीत होते हैं — चीनी मिट्टी, टैल्क तथा जिप्सम सभी सफेद पाउडर के रूप में बिकते हैं। एकमात्र भेदक कारक रासायनिक सूत्र है। एक उपयोगी दूसरी कड़ी: इनमें से तीन विकल्प मोह मापक्रम के संदर्भ खनिज हैं (टैल्क 1, जिप्सम 2, कोरंडम 9), इसलिए यह विकल्प-समुच्चय कठोरता-मापक्रम के पुनरावलोकन का भी काम करता है।

• जिप्सम = कैल्शियम सल्फेट डाईहाइड्रेट, CaSO4·2H2O; इसे गर्म करने पर प्लास्टर ऑफ पेरिस, CaSO4·½H2O, प्राप्त होता है
• चीनी मिट्टी (काओलिन) = Al2Si2O5(OH)4, एक जलयोजित एल्युमीनियम सिलिकेट; टैल्क = Mg3Si4O10(OH)2, एक जलयोजित मैग्नीशियम सिलिकेट
• कोरंडम = Al2O3, मोह कठोरता 9; रूबी व नीलम इसकी रत्न-किस्में हैं
• मोह मापक्रम के संदर्भ खनिजों में टैल्क 1, जिप्सम 2, कोरंडम 9 तथा हीरा 10 शामिल हैं
• सीमेंट क्लिंकर में जमने को धीमा करने वाले पदार्थ के रूप में अल्प मात्रा में जिप्सम मिलाया जाता है; राजस्थान भारत का अग्रणी जिप्सम-उत्पादक राज्य है

• यह मान लेना कि 'चीनी मिट्टी' रासायनिक रूप से विचित्र है — यह मात्र एक जलयोजित एल्युमीनियम सिलिकेट है
• टैल्क (मैग्नीशियम) को जिप्सम (कैल्शियम) से गड्डमड्ड कर देना क्योंकि दोनों ही नरम सफेद पाउडर हैं
• यह सोचना कि कोरंडम अवश्य ही कार्बन या सिलिकॉन खनिज होगा क्योंकि यह बहुत कठोर है

इसे 'तत्व X किसमें मौजूद है' के रूप में, 'Y का रासायनिक सूत्र/संघटन क्या है' के रूप में, या खनिज-उपयोग सुमेल-सूची के रूप में पूछा जाता है। प्रत्येक सामान्य औद्योगिक खनिज के लिए एक सूत्र तथा एक विशिष्ट उपयोग याद रखें।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  प्लास्टर ऑफ पेरिस निम्नलिखित में से किसे गर्म करके प्राप्त किया जाता है ?

  • (a)चूना-पत्थर
  • (b)जिप्सम
  • (c)टैल्क
  • (d)बॉक्साइट

  उत्तर(b) जिप्सम — CaSO4·2H2O को गर्म करने पर हेमीहाइड्रेट CaSO4·½H2O, अर्थात् प्लास्टर ऑफ पेरिस, प्राप्त होता है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  जिप्सम को सीमेंट क्लिंकर में मुख्यतः किस उद्देश्य से मिलाया जाता है ?

  • (a)कंक्रीट की अंतिम मज़बूती बढ़ाने हेतु
  • (b)सीमेंट के जमने की गति धीमी करने हेतु
  • (c)सीमेंट को धूसर रंग देने हेतु
  • (d)सीमेंट को जलरोधी बनाने हेतु

  उत्तर(b) सीमेंट के जमने की गति धीमी करने हेतु — जिप्सम एक जमाव-मंदक (setting retarder) के रूप में कार्य करता है, जिससे पेस्ट के कठोर होने से पहले पर्याप्त कार्य-समय मिलता है।