Hoofdstuk 5

§5.1 grondstoffen

 Wat bepaalt de prijs van metalen?

• Makkelijk te winnen
• Makkelijk te transporteren
• Hoeveel er aanwezig is
• Hoeveel vraag ernaar is.

 

De grondstoffen beginnen schaars te worden, daarom word er steeds meer gerecycled. Het kost ook steeds meer moeite om nieuwe grondstoffen uit de grond te halen.  We zamelen glas in om daarvan nieuw glas van te maken, net als met papier, plastic en metalen.

 

Bioplastics : dat zijn kunststoffen die door micro-organismen afgebroken kunnen worden tot onschadelijke stoffen of zelfs tot grondstoffen. Dit plastic is biologisch afbreekbaar.

 

§5.2 waaraan herken je een ontledingsreactie?

Een ontledingsreactie is een chemische reactie waarbij uit één beginstof twee of meer reactieproducten worden gevormd. De meeste ontledingsreacties zijn endotherm.

 

Vb. ontledingsreactie:  Ammoniumdichromaat (s)         chroomoxide (s) + stikstof (g) + water (l)

 

Een ontledingsreactie niet verwarren met een verbrandingsreactie!, ondanks vuurverschijnselen. Bij   een verbrandingsreactie is altijd zuurstof nodig.

Ontledingsreactie

Beide

Verbrandingsreactie

Heeft 1 beginstof

Activeringsenergie

2 beginstoffen

meeste zijn endotherm        

    thermolyse, fotolyse en electrolyse  

=

Voldoende hoge temperatuur

1 beginstof is zuurstof

Beginstof is altijd een verbinding

 

Altijd exotherm

Product   verbinding / element  

Reactieproducten zijn altijd oxiden

 

beginstofelement + verbinding

 

Vaak vuurverschijnselen

activeringsenergie: de energie die je moet toevoeren om de reactie op gang te brengen.

 

Energiediagram van een (a) exotherme en (b) een endotherme reactie.

§5.3 Typen ontledingsreacties

Er zijn 3 typen ontledingsreacties:

• Thermolyse: een ontledingsreactie waar warmte voor nodig is.
• Elektrolyse: een ontledingsreactie waarbij je elektrische stroom gebruikt.
• Fotolyse: een ontledingsreactie waarbij je energie toevoert in de vorm van licht.

                                                                                                  

een ontleedbare stof is altijd een verbinding. Als je een verbinding ontleedt, zijn de reactie producten vaak elementen, deze kun je niet verder ontleden. Soms zijn de reactieproducten bij een ontledingsreactie geen elementen maar verbindingen, deze kan je dat wel verder ontleden.

 

§5.4 Thermolyse in de chemische industrie

Thermolyse van naftafractie .  Deze fractie bestaat uit middelmatig grote koolwatermoleculen. Door de naftafractie te verhitten, worden de grote moleculen ontleed. Hierbij ontstaan kleinere moleculen, zoals etheenmoleculen en propeenmoleculen. Dit proces wordt ook wel kraken genoemd

§5.5 Elektrolyse en Fotolyse in de chemische industrie

De productie van aluminium is verdeeld in 3 verschillende stappen:

1.De winning en zuivering van Bauxiet, een erts dat aluminiumoxide bevat

2.De productie van aluminium uit aluminiumoxide door middel van elektrolyse

3.De verdere verwerking van aluminium

 

Bij verbranding van fossiele brandstoffen komt CO2 vrij, dit is slecht voor het milieu. Je kunt ook waterstof verbranden en de energie die hierbij vrijkomt gebruiken. Het reactieproduct van de verbrandingsreactie is water, deze stof is niet slecht voor het milieu.

 

Maar er zijn ook problemen bij het gebruik van waterstof als energiedrager:

• Voor de productie is door middel van elektrolyse en daar is veel stroom voor nodig
• De opslag is gevaarlijk een daarom erg duur
• Er kunnen door reacties met stikstof en zuurstof in de uitlaat ontstaan en die stoffen die dan worden gevormd veroorzaken o.a. zure regen

 

Waterstof kan je op 2 manieren produceren:

• Elektrolyse van water met behulp van het toestel van hofman
• Duurzame Fotolyse van water

 

§5.6 De synthese en afbraak van kunststoffen

Een synthese is een proces waarbij, meestal in een reeks van reacties, nieuwe stoffen ontstaan.

 

Etheen is een monomeer, mono =  meer, meer = deeltjes

 

Polymerisatie betekend dat  monomeren aan elkaar groeien tot lange ketens. Hier is alleen plek voor als de dubbele binden is verdwenen.  Etheen wordt polyetheen.

Tijdens een polymerisatiereactie reageert een monomeer tot een polymeer, een stof met lange moleculen.

 

Etheen is afkomstig van:

• Aardolie als brandstof
• Plantaardig materiaal als grondstof

 

Verwerking van polyetheen:

• Spuitgieten
• Folieblazen

 

Een thermoplast is een kunststof die zacht wordt bij verwarming. Thermoplasten worden verwerkt tot producten door middel van spuitgieten en folieblazen. Een thermoharder is een kunststof die niet zacht word bij verwarming, productie van dit materiaal is direct in de uiteindelijke vorm.

 

Thermoplast:

 

Thermoharder:

 

Plastics zijn niet afbreekbaar in de natuur, daarom worden er Bioplastics ontwikkeld. Deze kunnen na gebruik met het groenteafval tot compost worden verwerkt of kunnen door bacteriën in de natuur worden afgebroken.  Ze kunnen op verschillende manieren worden gemaakt:

• Als grondstof kunnen monomeren worden gebruikt die uit te natuur komen. Uit het monomeer melkzuur kan het Bioplastic polymelkzuur worden gemaakt.
• Bepaalde micro-organismen kunnen ze produceren.
• Sommige Bioplastics worden uit aardolie gemaakt.