ఉపరితల & పర్యావరణ రసాయనం

ఉపరితల రసాయనం [Surface chemistry] ఉపరితలాలపై జరిగే ప్రక్రియలను, ముఖ్యంగా అడ్‌సార్ప్షన్ [adsorption], ఉత్ప్రేరణం [catalysis], కొల్లాయిడ్‌లు [colloids] వంటి వాటిని అధ్యయనం చేస్తుంది. పర్యావరణ రసాయనం [Environmental chemistry] వాయు కాలుష్యం [air pollution], నీటి కాలుష్యం [water pollution], నేల కాలుష్యం [soil pollution] వంటి పర్యావరణ సమస్యలను, వాటి ప్రభావాలను, నియంత్రణ పద్ధతులను చర్చిస్తుంది.

1. ఫ్రెండ్లిచ్ అడ్‌సార్ప్షన్ ఐసోథర్మ్ [Freundlich Adsorption Isotherm]: x/m = kP^(1/n) లేదా kC^(1/n) (ఇక్కడ n > 1). 2. లాంగ్‌మ్యూర్ అడ్‌సార్ప్షన్ ఐసోథర్మ్ [Langmuir Adsorption Isotherm]: x/m = (aP)/(1+bP). 3. హార్డీ-షూల్జ్ నియమం [Hardy-Schulze rule]: కొల్లాయిడ్‌ను స్కందనం [coagulation] చేసే అయాన్ యొక్క వేలెన్సీ [valency] పెరిగే కొద్దీ దాని స్కందన శక్తి [coagulating power] పెరుగుతుంది. 4. BOD (బయోకెమికల్ ఆక్సిజన్ డిమాండ్) [Biochemical Oxygen Demand]: ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో ఒక లీటరు నీటిలో సేంద్రీయ పదార్థాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి సూక్ష్మజీవులు ఉపయోగించే ఆక్సిజన్ పరిమాణం (మిల్లీగ్రాములలో).

ప్ర: కింది ఎలక్ట్రోలైట్‌లలో (electrolyte) దేనికి ధనావేశిత (positively charged) ఫెర్రిక్ హైడ్రాక్సైడ్ సోల్ (ferric hydroxide sol) ను స్కందనం (coagulation) చేసే శక్తి అత్యధికం? (A) NaCl (B) K₂SO₄ (C) K₃[Fe(CN)₆] (D) MgCl₂ జ: (C) ఫెర్రిక్ హైడ్రాక్సైడ్ సోల్ ధనావేశిత కొల్లాయిడ్. హార్డీ-షూల్జ్ నియమం ప్రకారం, కొల్లాయిడ్‌ను స్కందనం చేయడానికి వ్యతిరేక ఆవేశం (ప్రతికూల ఆవేశం) గల అయాన్‌కు అధిక వేలెన్సీ ఉండాలి. K₃[Fe(CN)₆] లో [Fe(CN)₆]³⁻ అయాన్ -3 వేలెన్సీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది మిగిలిన ఎంపికలైన Cl⁻ (-1), SO₄²⁻ (-2) కంటే అత్యధికం. కాబట్టి, K₃[Fe(CN)₆] అత్యధిక స్కందన శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.

⚠ సాధారణ తప్పు: అడ్‌సార్ప్షన్ [adsorption] (ఉపరితల దృగ్విషయం) మరియు అబ్‌సార్ప్షన్ [absorption] (బల్క్ దృగ్విషయం) మధ్య తేడాను తరచుగా తారుమారు చేస్తారు. ⚠ సాధారణ తప్పు: భౌతిక అడ్‌సార్ప్షన్ [physisorption] మరియు రసాయన అడ్‌సార్ప్షన్ [chemisorption] లక్షణాలను సరిగ్గా వేరు చేయలేకపోవడం. ఉదాహరణకు, భౌతిక అడ్‌సార్ప్షన్ తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అనుకూలంగా ఉంటుంది, రసాయన అడ్‌సార్ప్షన్ అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు దారితీస్తుంది. ⚠ సాధారణ తప్పు: గ్లోబల్ వార్మింగ్ [global warming] కారక వాయువుల (CO₂, CH₄)ను ఓజోన్ పొర క్షీణత [ozone depletion] కారక వాయువుల (CFCలు)తో గందరగోళం చెందుతారు.

NEET 2022-2024: 3-5 ప్రశ్నలు. గత పేపర్లలో ఉపరితల రసాయనం [Surface chemistry] నుండి అడ్‌సార్ప్షన్ ఐసోథర్మ్‌లు [adsorption isotherms], కొల్లాయిడ్‌ల ధర్మాలు [properties of colloids] (ముఖ్యంగా టైండాల్ ప్రభావం [Tyndall effect], బ్రౌనియన్ చలనం [Brownian motion], హార్డీ-షూల్జ్ నియమం [Hardy-Schulze rule]), మరియు పర్యావరణ రసాయనం [Environmental chemistry] నుండి గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావం [greenhouse effect], BOD [BOD] వంటి అంశాలపై అధికంగా అడిగారు.