આપણા રોજિંદા જીવનમાં, ઘણી વાર આપણે જોઈએ છીએ કે પદાર્થોના મિશ્રણમાંથી કોઈ એક પદાર્થને અલગ કરવામાં આવે છે.
$\quad$ ચા બનાવતી વખતે, ચાના પાંદડાઓને છાણણી વડે પ્રવાહીમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે (આકૃતિ 3.1).

આકૃતિ 3.1 છાણણી વડે ચાના પાંદડા અલગ કરવા

$\quad$ ફસલ કાપતી વખતે, અનાજને ડાંડીઓમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે. માખણ મેળવવા માટે દૂધ અથવા દહીંને મથવામાં આવે છે (આકૃતિ 3.2). કપાસમાંથી બીજ અલગ કરવા માટે કપાસની ગાળણી કરવામાં આવે છે.

$\quad$ કદાચ તમે નમકીની દળિયા અથવા પોહા ખાધા હશે. જો તેમાં મરચાં હોય, તો તમે ખાવા પહેલાં કાળજીપૂર્વક તેને કાઢી શકો છો.

માની લો કે તમને આંબા અને જાંબુડા ભરેલી ટોપલી આપવામાં આવે છે અને તેને અલગ કરવા કહેવામાં આવે છે. તમે શું કરશો? એક પ્રકારને ચૂંટી કાઢીને અલગ પાત્રમાં મૂકશો, ખરું ને?

સરળ લાગે છે, પરંતુ જો આપણે જે પદાર્થોને અલગ કરવા માંગીએ છીએ તે આંબા અથવા જાંબુડા કરતાં ઘણા નાના હોય તો શું?

આકૃતિ 3.2 દૂધ અથવા દહીં મથીને માખણ કાઢવામાં આવે છે

માની લો કે તમને રેતી અને મીઠું મિશ્રિત કરેલ એક ગ્લાસ આપવામાં આવે છે. હાથ વડે રેતીના દાણા ચૂંટી કાઢીને આ મિશ્રણમાંથી મીઠું અલગ કરવાનું વિચારવું પણ અશક્ય છે!

પરંતુ, આવા પદાર્થોને અલગ કરવાની જરૂરિયાત શા માટે પડે છે, એ જ જાણવા પહેલીને ઇચ્છા છે.

પ્રવૃત્તિ 1

કોષ્ટક 3.1 ના સ્તંભ 1 માં અલગ કરવાની કેટલીક પ્રક્રિયાઓ આપવામાં આવી છે. અલગ કરવાનો હેતુ અને અલગ કરેલા ઘટકોના ઉપયોગની રીત અનુક્રમે સ્તંભ 2 અને 3 માં દર્શાવવામાં આવી છે. પરંતુ, સ્તંભ 2 અને 3 માં આપેલી માહિતી ગડબડાવેલી છે. શું તમે દરેક પ્રક્રિયાને તેના હેતુ અને અલગ કરેલા ઘટકોના ઉપયોગની રીત સાથે જોડી શકો છો?

કોષ્ટક 3.1 આપણે પદાર્થોને શા માટે અલગ કરીએ છીએ?

આપણે જોઈએ છીએ કે, કોઈ પદાર્થનો ઉપયોગ કરતા પહેલાં, તેમાં મિશ્રિત હોઈ શકે તેવા હાનિકારક અથવા બિનઉપયોગી પદાર્થોને અલગ કરવાની જરૂર પડે છે. કેટલીકવાર, જો આપણે તેને અલગથી ઉપયોગમાં લેવા માંગીએ તો ઉપયોગી ઘટકોને પણ અલગ કરીએ છીએ.

અલગ કરવાના પદાર્થો જુદા જુદા કદના કણો અથવા પદાર્થો હોઈ શકે છે. તે કોઈપણ ત્રણ અવસ્થામાં હોઈ શકે છે, એટલે કે, ઘન, પ્રવાહી અથવા વાયુ. તો, જો મિશ્રિત પદાર્થોમાં ઘણા જુદા જુદા ગુણધર્મો હોય, તો આપણે તેમને કેવી રીતે અલગ કરીએ?

3.1 અલગ કરવાની રીતો

મિશ્રિત કરેલા પદાર્થોને અલગ કરવાની કેટલીક સરળ રીતોની અહીં ચર્ચા કરીશું. રોજિંદા કાર્યોમાં આમાંથી કેટલીક રીતોનો ઉપયોગ થતો જોઈ શકો છો.

હાથ વડે ચૂંટી કાઢવું (હેન્ડપિકિંગ)

પ્રવૃત્તિ 2

દુકાનથી ખરીદેલા અનાજનો એક પેકેટ વર્ગખંડમાં લાવો. હવે, અનાજને કાગળની શીટ પર પાથરો. શું તમને કાગળની શીટ પર માત્ર એક જ પ્રકારનું અનાજ મળે છે? શું તેમાં પથ્થરના ટુકડા, છાણલા, તૂટેલા અનાજ અને અન્ય કોઈ અનાજના કણો છે? હવે, હાથ વડે તેમાંથી પથ્થરના ટુકડા, છાણલા અને અન્ય અનાજને દૂર કરો.

હાથ વડે ચૂંટી કાઢવાની આ રીતનો ઉપયોગ ઘઉં, ચોખા અથવા ડાલમાંથી માટી, પથ્થર અને છાણલા જેવી સહેજ મોટા કદની અશુદ્ધિઓને અલગ કરવા માટે થઈ શકે છે (આકૃતિ 3.3). આવી અશુદ્ધિઓનું પ્રમાણ સામાન્ય રીતે ખૂબ વધારે હોતું નથી. આવી પરિસ્થિતિમાં, આપણે જોઈએ છીએ કે હાથ વડે ચૂંટી કાઢવી એ પદાર્થોને અલગ કરવાની એક સુવિધાજનક રીત છે.

આકૃતિ 3.3 અનાજમાંથી પથ્થરો હાથ વડે ચૂંટી કાઢવા

ગાળણી (થ્રેશિંગ)

ફસલ કાપ્યા પછી તમે ખેતરમાં ઘઉં અથવા ડાંગરની ડાંડીઓના ગઠ્ઠા પડેલા જોયા હશે. અનાજને તેમાંથી અલગ કરતા પહેલાં ડાંડીઓને સૂર્યમાં સુકવવામાં આવે છે. દરેક ડાંડી સાથે ઘણા બધા અનાજના દાણા જોડાયેલા હોય છે. ખેતરમાં પડેલા સો ગઠ્ઠા ડાંડીઓમાં અનાજના દાણાઓની સંખ્યાની કલ્પના કરો! ખેડૂત તે ડાંડીઓના ગઠ્ઠામાંથી અનાજના દાણાઓને કેવી રીતે અલગ કરે છે?

કોઈ આંબા અથવા જાંબુડા વૃક્ષ પરથી તોડી શકે છે. પરંતુ, અનાજના દાણા આંબા અથવા જાંબુડા કરતાં ઘણા નાના હોય છે. તેથી, તેમને તેમની ડાંડીઓમાંથી તોડી કાઢવું અશક્ય હશે. અનાજના દાણાઓને તેમની ડાંડીઓમાંથી કેવી રીતે અલગ કરવામાં આવે છે?

ડાંડીઓ વગેરેમાંથી અનાજ અલગ કરવા માટે જે પ્રક્રિયા વપરાય છે તેને ગાળણી (થ્રેશિંગ) કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં, અનાજના દાણાઓને મુક્ત કરવા માટે ડાંડીઓને પીટવામાં આવે છે (આકૃતિ 3.4).

આકૃતિ 3.4 ગાળણી (થ્રેશિંગ)

કેટલીકવાર, ગાળણી બળદોની મદદથી કરવામાં આવે છે. મોટા પ્રમાણમાં અનાજની ગાળણી કરવા માટે મશીનોનો પણ ઉપયોગ થાય છે.

ઓસાણ (વિનોવિંગ)

પ્રવૃત્તિ 3

સૂકી રેતી અને કાચું લાકડું (સોડસ્ટ) અથવા પિસેલા સૂકા પાંદડાનું મિશ્રણ બનાવો. આ મિશ્રણને પ્લેટ પર અથવા અખબાર પર રાખો. આ મિશ્રણને ધ્યાનથી જુઓ. શું બંને જુદા જુદા ઘટકો સહેલાઈથી ઓળખી શકાય છે? શું બંને ઘટકોના કણોનું કદ સમાન છે? શું હાથ વડે ચૂંટી કાઢીને ઘટકોને અલગ કરવું શક્ય હશે?

હવે, તમારું મિશ્રણ ખુલ્લા મેદાનમાં લઈ જાઓ અને ઊંચા પ્લેટફોર્મ પર ઊભા રહો. મિશ્રણને પ્લેટ અથવા કાગળની શીટમાં મૂકો. મિશ્રણ ધરાવતી પ્લેટ અથવા શીટને તમારા ખભાની ઊંચાઈએ પકડો. તેને થોડી ઢાળવાળી રાખો, જેથી મિશ્રણ ધીમે ધીમે સરકીને બહાર આવે.

શું થાય છે? શું બંને ઘટકો - રેતી અને કાચું લાકડું (અથવા પિસેલા પાંદડા) એક જ સ્થાને પડે છે? શું એવો કોઈ ઘટક છે જે હવા સાથે ઉડી જાય છે? શું પવન બંને ઘટકોને અલગ કરવામાં સફળ થયો?

મિશ્રણના ઘટકોને અલગ કરવાની આ રીતને ઓસાણ (વિનોવિંગ) કહેવામાં આવે છે. ઓસાણનો ઉપયોગ પવન અથવા હવા ફૂંકીને મિશ્રણના ભારે અને હલકા ઘટકોને અલગ કરવા માટે થાય છે.

આકૃતિ 3.5 ઓસાણ (વિનોવિંગ)

આ રીતનો ઉપયોગ ખેડૂતો દ્વારા હલકા છાણલાના કણોને અનાજના ભારે બીજોથી અલગ કરવા માટે સામાન્ય રીતે થાય છે (આકૃતિ 3.5).

છાણલાના કણો પવન દ્વારા ઉડી જાય છે. અનાજના બીજ અલગ થઈ જાય છે અને ઓસાણ માટેના પ્લેટફોર્મની નજીક ઢગલો બનાવે છે. અલગ કરેલા છાણલાનો ઉપયોગ પશુઓનો ચારો જેવા ઘણા હેતુઓ માટે થાય છે.

છાણણી (સીવિંગ)

કેટલીકવાર, આપણે લોટથી કોઈ વાનગી બનાવવી હોય છે. તેમાં હોઈ શકે તેવી અશુદ્ધિઓ અને ચોખીને દૂર કરવાની જરૂર પડે છે. આપણે શું કરીએ? આપણે છાણણીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ અને તેમાં લોટ રેડીએ છીએ (આકૃતિ 3.6).

છાણણી કરવાથી બારીક લોટના કણો છાણણીના છિદ્રોમાંથી પસાર થઈ જાય છે જ્યારે મોટી અશુદ્ધિઓ છાણણી પર જ રહે છે.

લોટ ગાળવાની મિલમાં, ઘઉંને પીસતા પહેલાં તેમાંથી છાણલું અને પથ્થરો જેવી અશુદ્ધિઓ દૂર કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, ઘઉંનો એક થેલો ઢાળવાળી છાણણી પર રેડવામાં આવે છે. છાણણી કરવાથી પથ્થરના ટુકડા, ડાંડી અને છાણલું દૂર થાય છે જે ગાળણી અને ઓસાણ પછી પણ ઘઉં સાથે રહી ગયા હોઈ શકે છે.

આકૃતિ 3.6 છાણણી (સીવિંગ)

તમે નિર્માણ સ્થળોએ રેતીમાંથી કંકર અને પથ્થરોને અલગ કરવા માટે સમાન છાણણીનો ઉપયોગ થતો જોયો હશે (આકૃતિ 3.7).

આકૃતિ 3.7 છાણણી વડે રેતીમાંથી કંકર અને પથ્થરો દૂર કરવા

પ્રવૃત્તિ 4

ઘરેથી એક છાણણી અને થોડો લોટ વર્ગખંડમાં લાવો. તેમાંની અશુદ્ધિઓને અલગ કરવા માટે લોટને છાણો. હવે, ચાકના ટુકડાનો બારીક પાવડર બનાવો અને તેને લોટ સાથે મિશ્રિત કરો. શું આપણે છાણણી વડે લોટ અને પાવડર કરેલા ચાકને અલગ કરી શકીએ છીએ?

જ્યારે મિશ્રણના ઘટકોનું કદ જુદું જુદું હોય ત્યારે છાણણીનો ઉપયોગ થાય છે.

નિમજ્જન, નિર્વાપણ અને ગાળણ (સેડિમેન્ટેશન, ડિકેન્ટેશન અને ફિલ્ટ્રેશન)

કેટલીકવાર, ઓસાણ અને હાથ વડે ચૂંટી કાઢવાથી મિશ્રણના ઘટકોને અલગ કરવું શક્ય ન પડે. ઉદાહરણ તરીકે, ચોખા અથવા ડાલમાં ધૂળ અથવા માટીના કણો જેવી હલકી અશુદ્ધિઓ હોઈ શકે છે. રાંધણ કરતા પહેલાં આવી અશુદ્ધિઓને ચોખા અથવા ડાલમાંથી કેવી રીતે અલગ કરવામાં આવે છે?

ચોખા અથવા ડાલ સામાન્ય રીતે રાંધતા પહેલાં ધોવાય છે. જ્યારે તમે તેમાં પાણી ઉમેરો છો, ત્યારે ધૂળના કણો જેવી અશુદ્ધિઓ અલગ થઈ જાય છે. આ અશુદ્ધિઓ પાણીમાં ચાલી જાય છે. હવે, વાસણના તળિયે શું બેસી જશે - ચોખા કે ધૂળ? શા માટે? શું તમે જોયું છે કે ગંદુ પાણી ઠાલવવા માટે વાસણને ઢાળવામાં આવે છે?

જ્યારે મિશ્રણમાં પાણી ઉમેરવામાં આવે ત્યારે તેનો ભારે ઘટક તળિયે બેસી જાય છે, ત્યારે તે પ્રક્રિયાને નિમજ્જન (સેડિમેન્ટેશન) કહેવામાં આવે છે. જ્યારે પાણી (ધૂળ સાથે) દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે પ્રક્રિયાને નિર્વાપણ (ડિકેન્ટેશન) કહેવામાં આવે છે (આકૃતિ 3.8). ચાલો નિમજ્જન અને નિર્વાપણ દ્વારા અલગ કરી શકાય તેવા કેટલાક અન્ય મિશ્રણો શોધીએ.

એકબીજા સાથે ન ભળતા બે પ્રવાહીઓના મિશ્રણને અલગ કરવા માટે પણ આ જ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, તેલ અને પાણીના મિશ્રણમાંથી તેમને આ પ્રક્રિયા દ્વારા અલગ કરી શકાય છે. જો આવા પ્રવાહીઓના મિશ્રણને થોડો સમય ઊભું રહેવા દેવામાં આવે, તો તે બે અલગ સ્તરો બનાવે છે. ટોચનું સ્તર બનાવતા ઘટકને પછી નિર્વાપણ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.

ચાલો ફરીથી ઘન અને પ્રવાહીના મિશ્રણને ધ્યાનમાં લઈએ. ચા તૈયાર કર્યા પછી, તમે ચાના પાંદડાઓને દૂર કરવા માટે શું કરો છો? સામાન્ય રીતે, આપણે ચાના પાંદડાઓ દૂર કરવા માટે છાણણીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. નિર્વાપણનો પ્રયાસ કરો. તે થોડી મદદ કરે છે. પરંતુ, શું તમને હજુ પણ તમારી ચામાં થોડા પાંદડા મળે છે? હવે, ચાને છાણણીમાંથી પસાર કરો?

આકૃતિ 3.8 નિમજ્જન અને નિર્વાપણ દ્વારા મિશ્રણના બે ઘટકોને અલગ કરવા

આ પ્રક્રિયાને ગાળણ (ફિલ્ટ્રેશન) કહેવામાં આવે છે (આકૃતિ 3.1). તૈયાર ચામાંથી ચાના પાંદડા અલગ કરવાની કઈ રીત સારી છે, નિર્વાપણ કે ગાળણ?

ચાલો હવે આપણે જે પાણીનો ઉપયોગ કરીએ છીએ તેના ઉદાહરણને ધ્યાનમાં લઈએ. શું આપણે બધા, હંમેશા, પીવા માટે સલામત પાણી મેળવીએ છીએ? કેટલીકવાર, નળો દ્વારા પુરવઠો કરવામાં આવતું પાણી ચીકણું હોઈ શકે છે. તળાવો અથવા નદીઓમાંથી એકઠું કરવામાં આવેલું પાણી પણ ખાસ કરીને વરસાદ પછી ચીકણું હોઈ શકે છે. ચાલો જોઈએ કે શું આપણે પાણીમાંથી માટી જેવી અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓને દૂર કરવા માટે અલગ કરવાની કોઈ રીતનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.

પ્રવૃત્તિ 5

તળાવ અથવા નદીમાંથી થોડું ચીકણું પાણી એકઠું કરો. જો તે ઉપલબ્ધ ન હોય, તો એક ગ્લાસમાં પાણીમાં થોડી માટી મિશ્રિત કરો. તેને અડધો કલાક ઊભું રહેવા દો. પાણીને ધ્યાનથી જુઓ અને તમારા અવલોકનો નોંધો.

શું પાણીના તળિયે થોડી માટી બેસી જાય છે? શા માટે? તમે આ પ્રક્રિયાને શું કહેશો?

હવે, પાણીને ડિસ્ટર્બ કર્યા વિના ગ્લાસને થોડો ઢાળો. ટોચનું પાણી બીજા ગ્લાસમાં વહેવા દો (આકૃતિ 3.8). તમે આ પ્રક્રિયાને શું કહેશો?

શું બીજા ગ્લાસમાંનું પાણી હજુ પણ ચીકણું અથવા ભૂરા રંગનું છે? હવે તેને ગાળો. શું ચાની છાણણીએ કામ કર્યું? ચાલો કપડાના ટુકડા દ્વારા પાણીને ગાળવાનો પ્રયાસ કરીએ. કપડાના ટુકડામાં, વણાટેલા દોરા વચ્ચે નાના છિદ્રો અથવા રંધ્રો રહે છે. કપડામાંનાં આ રંધ્રોનો ઉપયોગ ગાળણ તરીકે થઈ શકે છે.

જો પાણી હજુ પણ ચીકણું હોય, તો અશુદ્ધિઓને એવા ગાળણ દ્વારા અલગ કરી શકાય છે જેમાં અને પણ નાના રંધ્રો હોય. ફિલ્ટર પેપર એક એવું ગાળણ છે જેમાં ખૂબ જ બારીક રંધ્રો હોય છે. આકૃતિ 3.9 ફિલ્ટર પેપરનો ઉપયોગ કરવાના પગલાં દર્શાવે છે. શંકુના આકારમાં વાળેલા ફિલ્ટર પેપરને ફનલ પર ફિક્સ કરવામાં આવે છે (આકૃતિ 3.10). પછી મિશ્રણને ફિલ્ટર પેપર પર રેડવામાં આવે છે. મિશ્રણમાંના ઘન કણો તેમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી અને ગાળણ પર જ રહે છે.

ફળ અને શાકભાજીના રસ સામાન્ય રી