निम्नलिखित में से वह कौन-सी प्रक्रिया है जिसमें गर्म और कम घनत्व वाला पदार्थ ऊपर उठता है और उसका स्थान ठंडा, अधिक घनत्व वाला पदार्थ ले लेता है?

सही उत्तर D, केवल B है, अर्थात द्रव। कोलॉइड का नाम उसके दोनों भागों, परिक्षिप्त प्रावस्था और परिक्षेपण माध्यम, की अवस्थाओं के अनुसार रखा जाता है, और पायस की परिभाषा ही यह है कि उसमें एक द्रव दूसरे द्रव में परिक्षेपित रहता है, इसलिए परिक्षेपण माध्यम स्वयं द्रव ही होना चाहिए। दूध, जिसमें वसा की गोलिकाएं पानी में परिक्षेपित रहती हैं, और मक्खन, जिसमें पानी वसा में परिक्षेपित रहता है, इसके मानक उदाहरण हैं। विकल्प B, केवल A, गैस का नाम देता है, परंतु गैस में परिक्षेपित द्रव ऐरोसोल कहलाता है, जो कोहरा, धुंध और बादल हैं, पायस नहीं। विकल्प A, केवल A और C, गैस और ठोस का नाम देता है, इसलिए वह एकमात्र सही माध्यम को ही बाहर कर देता है। विकल्प C, केवल B और C, में द्रव ठीक सम्मिलित है पर ठोस गलत जोड़ दिया गया है, और ठोस में परिक्षेपित द्रव जेल कहलाता है, जैसे पनीर और जेली। समूह इस तरह पक्का करें: द्रव में ठोस के लिए सॉल, द्रव में द्रव के लिए पायस, गैस में किसी के लिए ऐरोसोल और ठोस में द्रव के लिए जेल।

सही उत्तर A, द्रव्यमान में एक और आठ है। पानी के एक अणु में हाइड्रोजन के दो परमाणु और ऑक्सीजन का एक परमाणु होता है। हाइड्रोजन का परमाणु द्रव्यमान एक और ऑक्सीजन का सोलह लेने पर हाइड्रोजन के दो परमाणु दो इकाई द्रव्यमान देते हैं और ऑक्सीजन का परमाणु सोलह, इसलिए द्रव्यमान का अनुपात दो और सोलह बनता है, जो घटकर एक और आठ हो जाता है। विकल्प B, द्रव्यमान में आठ और एक, वही अंक उलटे क्रम में है, और क्रम उलट देना ही सबसे आम भूल है, इसलिए ध्यान रखें कि भारी भाग ऑक्सीजन है। विकल्प C और D द्रव्यमान को आयतन से भ्रमित करते हैं: आयतन में, अथवा समतुल्य रूप से परमाणुओं की संख्या में, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन दो और एक के अनुपात में हैं, जो पानी का सूत्र सीधे बता देता है। इस प्रकार का निश्चित अनुपात ही पानी को मिश्रण के बजाय यौगिक बनाता है, और वह किसी भी स्रोत के शुद्ध पानी के हर नमूने पर लागू होता है।

सही उत्तर B, अशुद्धियां मातृ द्रव में घुली रह जाती हैं है। क्रिस्टलीकरण में गरम संतृप्त विलयन को धीरे-धीरे ठंडा होने दिया जाता है, और ठंडा होते-होते केवल अभीष्ट पदार्थ नियमित क्रिस्टल के रूप में विलयन से बाहर आता है जबकि कम मात्रा में उपस्थित अशुद्धियां पीछे बचे द्रव में घुली रह जाती हैं, जिसे मातृ द्रव कहते हैं। इसलिए क्रिस्टल छानकर निकालने से अशुद्धियां पीछे छूट जाती हैं और वाष्पीकरण की तुलना में बहुत अधिक शुद्ध ठोस मिलता है, क्योंकि वाष्पीकरण विलायक उड़ाकर शेष सब कुछ प्याली में साथ ही छोड़ देता है। विकल्प A गलत है क्योंकि क्रिस्टलीकरण तेज नहीं, धीमा होता है, चूंकि अच्छे क्रिस्टल के लिए धीमा शीतलन आवश्यक है। विकल्प C गलत है क्योंकि विलयन को संतृप्त बनाने के लिए पहले गर्म करना पड़ता है; क्रिस्टलीकरण जिसे टालता है वह लंबा तेज तापन है जो चीनी जैसे पदार्थ को विघटित कर देता। विकल्प D गलत है क्योंकि यह विधि केवल घुलनशील ठोसों पर लागू होती है।

सही उत्तर C, नमक का विलयन है। नमक पानी में घुलने पर अलग-अलग आयनों में टूट जाता है, जो दृश्य प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से बहुत छोटे होते हैं, इसलिए वे पुंज को किनारे की ओर प्रकीर्ण नहीं कर सकते और द्रव में से जाते प्रकाश का मार्ग अदृश्य बना रहता है। प्रकीर्णन का यही अभाव वास्तविक विलयन की पहचान है। विकल्प A, कोहरा, हवा में परिक्षेपित जल की बूंदों का कोलॉइड है, और वह प्रकाश का इतना प्रबल प्रकीर्णन करता है कि टॉर्च का पुंज या हेडलाइट दिखाई देने वाला शंकु बन जाती है। विकल्प B, धुआं, हवा में ठोस कार्बन और राख के कणों का कोलॉइड है और वह भी इसी तरह प्रकाश प्रकीर्ण करता है, इसी से धुएं भरे कमरे में सूर्य की किरण की धारी दिखती है। विकल्प D, दूध, पानी में वसा गोलिकाओं का कोलॉइडी पायस है और इस प्रभाव का मानक कक्षा उदाहरण है। मूल नियम यह है कि केवल कोलॉइडी आकार के, अर्थात एक से एक हजार नैनोमीटर के कण ही प्रकाश का उल्लेखनीय प्रकीर्णन करते हैं।

सही उत्तर A, वर्णलेखन है। वर्णलेखन उन पदार्थों को अलग करता है जो एक ही विलायक में घुले हों और बहुत कम मात्रा में उपस्थित हों, और यह विलयन को छानने के कागज की पट्टी पर धीरे-धीरे चढ़ने देकर किया जाता है। प्रत्येक रंजक कागज द्वारा और विलायक द्वारा भिन्न-भिन्न मात्रा में पकड़ा और खींचा जाता है, इसलिए रंजक पट्टी पर भिन्न दूरियों पर ठहर जाते हैं और रंग की अलग-अलग पट्टियों के रूप में दिखते हैं। इस विधि से पत्ती के वर्णक भी अलग किए जाते हैं और रक्त या मूत्र में औषधियों का पता लगाया जाता है। विकल्प B, वाष्पीकरण, केवल विलायक उड़ा देगा और सभी रंजक अवशेष में मिले हुए ही छोड़ देगा। विकल्प C, चालना, भिन्न आकार के ठोस कणों को अलग करता है और द्रव में घुले पदार्थों पर काम नहीं कर सकता। विकल्प D, चुंबकीय पृथक्करण, केवल तब काम करता है जब कोई एक घटक चुंबक से आकर्षित हो, जैसे रेत में मिली लोहे की छीलन, और रंजक चुंबकीय नहीं होते।