ANW
Hoofdstuk 7
P1;
Griekse wetenschap;
De natuur is onderworpen aan wetmatige ordeningen.
Verklaringen moeten logisch en rationeel zijn.
Empedocles (495-435 v.C.):
Oerelementen: aarde, lucht, vuur en water.
Verbranding: het uiteenvallen van materie in de 4 elementen.
Democritus (460-370 v.C.):
Atomen zijn bouwstenen van de wereld.
Atomen: ondeelbare deeltjes, die allen uit dezelfde stof bestaan.
* Zij verschillen in grootte, vorm en massa;
* Zij bewegen constant.
Vergaan: het uiteenvallen van die atomen.
Aristoteles (384-322 v.C.):
Elementen: datgene waarin andere stoffen kunnen worden opgesplitst, maar die zelf niet verder te splitsen zijn.
Dragers van de fundamentele eigenschappen; droog, koud, warm en vochtig.
Alchemie;
Alchemist: vroegere naam voor wetenschappers.
Doel van alchemie is transmutatie ( de overgang van een situatie in een andere situatie).
Alchemisten gebruikten vooral verhitting en verkoeling.
Verhitting Twee stoffen werden verbonden.
Stof ontleden.
West-Europa: was de transmutatie vooral gebruikt voor de omzetting van lood en zink in goud.
Metallurgie: het maken en bewerken van metalen.
Aboe Bakr Al Ravi (850-924 n.C.):
Hij is de meest invloedrijke alchemist. Hij heeft veel op papier gezet, waardoor het wereldwijd bekend werd/is.
Destilleren:
Rond 1000 vond men alcohol ook wel levenswater (aqua vitea) genoemd. Omdat men dacht dat alcohol het middel was om onsterfelijkheid te bereiken.
Bereiding: destillatie van vergiste suikeroplossingen.
Destillatie word ook wel gebruikt in de farmacie en in de aardolie-industrie.
P2;
Elixers:
sterk geconcentreerde oplossingen, waaraan bovennatuurlijke krachten worden toegeschreven.
Iatrochemie = de medische chemie.
Paracelcus (1493-1541 n.C.):
Hij is de grondlegger van de iatrochemie.
Geneeskunde: de viersappentheorie in combinatie met de viertoestanden.
De viersappen: * Bloed
De viersappen: * Slijm
De viersappen: * Gele gal
De viersappen: * Zwarte gal
Gezond lichaam: wanneer er evenwicht is tussen de vier sappen en de ideale verhouding tussen zwavel, kwik en salmiak.
Paracelcus geloofde niet in de behandeling van symptomen, maar hij geloofde in een behandeling van geest, ziel en lichaam te gelijk. Het medicijn is slechts een hulpmiddel.
Tria prima: zwavel, kwik en salmiak
Paracelcus is de eerste beoefenaar van de medische geneeskunst.
Boyle (1627-1691 n.C.):
Elementen: deze zijn onveranderlijk en fundamenteel (essentieel). Het zijn enkelvoudige stoffen die niet verder afgebroken konden worden.
Ontdekking na verbranding: een luchtrest waarin geen verbranding meer kan plaatsvinden.
Stahl (1660-1734 n.C.):
Flogistontheorie: stoffen bestaan voor een deel uit een lichte, onzichtbare stof (flogiston). Bij verbranding ontwijkt de flogiston uit de stof.
Priestly (1733-1804 n.C.):
Hij was filosoof, theoloog en wetenschapper.
1744: ontdekking van zuurstof als bestandsdeel van lucht.
Verbranding in zuivere zuurstof verloopt feller dan in gewone lucht.
Conclusie= zuurstof is lucht zonder flogiston.
Stikstof ( een overblijfsel van lucht na verbranding) is een gas dat verzadigd was met flogiston.
Moderne Chemie
Lavoisier (1743-1794 n.C.):
Verenigde in een systeem de elementenopvatting van Boyle en de nieuwe inzichten over de aard van gassen in de lucht.
Verbrandingstheorie: de massatoename bij de verbranding van een metaal precies gelijk is aan de massa-afname van de verbruikte lucht.
P3;
Permanent:
A: In je haar zitten zwavelbrugbindingen.
B: Als nat haar wordt opgerold, worden de haren uitgerekt.
C: de zwavelbrugbindingen worden verbroken waardoor de haren langs elkaar wegglijden
D: er worden nieuwe zwavelbindingen gevormd en zo blijft de krul in het haar
We noemen dit een chemische reactie, omdat de zwavelbruggen na het permanenten anders liggen dan ervoor.
Chemie in de ruimte;
Apollo 13 (13 april 1970):
Één zuurstof tank ontploft à de beveiliging kapot ( deze zorgde ervoor dat de verwarming stopte bij 27oC) à warmte tot 540oC à explosie ( er was brandstof, zuivere zuurstof en warmte) à tekort aan elektriciteit, water en zuurstof à overlijden van de bemanning (want elektriciteit, water en zuurstof zijn nodig om te overleven).
P4;
Atoommodellen:
Dalton (1766 – 1844):
Dalton gaf een wetenschappelijke inhoud aan de atoomtheorie van Democritus. Hij nam aan dat ze altijd in de eenvoudigste verhouding verbindingen maakte, bijv. water was HO
Mendelev (1834-1907):
Periodiek Systeem der Elementen: gebaseerde op de periodieke terugkeer van dezelfde chemische eigenschappen van elementen en op zijn experimentele gegevens
Mosley (1887-1915): rangschikte de elementen naar kernlading.
Thomson ( 1852-1940):
Elektron is een deel van een atoom.
Elektron is negatief geladen.
Atoom is elektrisch neutraal. Dus moet er een positieve en negatieve lading zijn
Het atoom is een massief deeltje, bestaande uit negatieve elektronen en positieve
ladingsdeeltjes, die als zich als krenten in een soort krentenbol bevinden.
Rutherford (1871-1937):
Het atoom wordt als een vrijwel leeg iets beschouwd. De gehele positieve lading en vrijwel de gehele massa is in de kern samengebracht. De elektronen bewegen zich in het atoom om die kern heen.
Protonen: de deeltjes in de kern.
Bohr (1885-1962):
Het atoom heeft een massieve kern van protonen met daaromheen elektronen in bepaalde banen. Hoe verder de electronen zich van de kern bevinden, des te makkelijker kan zo’n electron zich afsplitsen van het atoom.
Chadwick (1891-1974):
Neutronen: neutrale (ongeladen) deeltjes in de atoom kern.
Schrödinger (1887-1961) & Heisenberg (1901-1976)
Kwantummechanica: het atoommodel volgensn hen na veel rekenwerk.
P6;
Chloortransport
Ongeluksrisico = ongelukskans x ongelukseffect
(ongelukseffect wordt uitgedrukt in aantallen doden en/of gewonden)
Enkele maatregelen om de ongelukskans te verkleinen bij een chloortransport
per spoor:
- ander treinverkeer op de route van het transport tot een minimum beperken
- gebruik maken van uitstekend en goed onderhouden spoormaterieel
- de treinen met lage snelheid laten rijden
Enkele maatregelen om het ongelukseffect te verkleinen bij een chloortransport
per spoor.
- de treinen ’s nachts laten rijden
- de treinen met lage snelheid laten rijden
Door alle chloor daar te produceren waar het ook gebruikt wordt, vermijdt je chloortransport per spoor
Hoofdstuk 8:
P1;
Steentijd : 20000 v.C. – 4000 v.C.
Kopertijd : 4000v.C. – 2000 v.C.
Bronstijd : 2000 v.C. – 1600 v.C.
IJzertijd : 1600 v.C. – 500 n.C.
Olietijd : 500 n.C. –
Kopererts + malachiet + houtskool + warmte = koper
Zuivere koper is een zacht materiaal.
Koper + tin = brons
Brons is een hard materiaal.
Legeringen: mengsels van metalen.
De bereiding van ijzererts komt uit China.
Aluminium is het meest voorkomende metaal in de aardkost.
Reageert goed met andere stoffen.
Aluminium wordt als element in het erts Bauxiet uit de bodem gewonnen.
Winning van aluminium à door elektrolyse proces.
Aluminium is licht en sterk. Daarom worden aluminiumlegeringen als constructiemateriaal gebruikt in vliegtuigen, het is ook corrosiebestendig.
Zuiver aluminium wordt gebruikt voor hoogspanningsleidingen.
Metalen geleiden stroom goed.
P2;
Indigo: de eerste natuurlijke blauwe kleurstof om katoen te verven. In India gewonnen.
Gebruik: * Voor het verven van linnen, katoen en wol.
* Als ruilmiddel voor specerijen in de handel met Indonesië.
Door Arabische kooplieden geïntroduceerd in Europa.
Inzinkingen van de indigo-industrie in India:
· 17e eeuw; de indigoproductie kwam in het toenmalige West-Indië opgang. Daardoor nam de productie in India af.
· 18e eeuw; In Europa kwam er een verbod op de invoer van indigo uit India. Dit was om de eigen markt, te beschermen.
· 1896; Perkin ontdekte synthetische kleurstoffen. Het bedrijf BASF( Badische Anilin- und SodaFabrik) bracht het op de markt.
19e eeuw: indigoproductie op zijn hoogtepunt; een miljoen boeren en arbeiders werkten bij deze industrie.
Spijkerbroeken zijn geverfd met indigo. Na vaak wassen wordt de kleur vaal dit komt door de indigo.
De kleurstof indigo hecht zich niet goed vast aan de spijkerbroekenstof, waardoor hij na vaak wassen vaal wordt.
1896; Perkin ontdekte synthetische kleurstoffen. Het bedrijf BASF( Badische Anilin- und SodaFabrik) bracht het op de markt. Omdat deze prijzen en kosten lager waren, daalde de vraag naar indigo in India. Miljoenen werknemers kwamen zonder werk te zitten.
Perkin; zocht het geneesmiddel van malaria (kinine), maar er ontstond een kleurstof die mauveïne werd genoemd.
Alizarine is een rode kleurstof gewonnen uit de wortels van meekrap.
Bayer: 1868; synthetische alizarine gemaakt uit steenkoolteer. Door destillatie werden de bestanddelen in steenkoolteer van elkaar gescheiden. Deze bestanddelen leverden zeer veel nieuwe bruikbare stoffen op, waaronder vele kleurstoffen.
Steenkoolteer: een afvalproduct dat ontstaat in de ijzer-en staalindustrie.
Synthetische kleurstoffen werden meer verkocht omdat deze kleurstoffen vaak beter door de constante kwaliteit en de grote zuiverheid waren.
De engelse ondernemers hielden vast aan een geleidelijke mechanisering en aanpassing van oude technieken. Dit heeft geleidt tot een volledige ondergang van de industrie in Engeland.
P3;
Klassieke Biotechnologie:
Biotechnologie: een methode waarbij stoffen geproduceerd worden met (micro-) organismen en enzymen.
Biochemie – Microbiologie – proceskunde.
Ontwikkelingen die de biotechnologie hebben ondersteund
· De microscoop; deze maakte het mogelijk om de werkzame micro-organismen te ontdekken.
· De industriële ontwikkelingen; deze maakte het mogelijk om op grote schaal briotechnologische processen uit te voeren.
Fermentatie: het productieproces waarmee micro-organismen of enzymen aan het werk
gezet worden om bepaalde stoffen te maken.
Dit omzetten gebeur zonder zuurstof.
Je hebt twee fases bij fermentatie:
· 1e fase: hier treedt vermenigvuldiging op van micro-organismen.
· 2e fase: hier vind op grote schaal, specifieke omzettingen plaats, waarbij het product ontstaat.
De micro-organismen zijn: gisten – schimmels – bacteriën.
Voorbeelden van moderne biotechnologie:
a) genetisch gemodificeerde bacterie die het hormoon cytokine aanmaakt wat als medicijn noodzakelijk is voor iemand met slecht functionerend beenmerg
b) schepping van de transgene (=genetisch gemodificeerd) stier “Herman” waarvan de
vrouwelijke nakomelingen lactoferrine in hun melk hebben, wat een medicijn is voor mensen met een darminfectie
Waarom moderne biotechnologie ook omstreden is:
a) niet duidelijk is of genetische modificatie gevaren oplevert voor de volksgezondheid
b) er monoculturen van gewassen kunnen ontstaan, die door hun ingebrachte resistentie tegen ziekten alle andere gewassen in hun soort kunne verdringen ( -> genetische erosie); als een onbekend virus dit gewas aantast, loopt deze gewassoort het gevaar volledig te verdwijnen
c) niet duidelijk is of het welzijn en de gezondheid van gemodificeerde dieren ermee gediend is.
d) er principiële en ethische bezwaren zijn tegen het op deze manier ingrijpen in natuur en schepping ; - God heeft alle organismen geschapen, mogen wij niet veranderen.
- Dieren mogen niet gezien worden als gebruiksvoorwerp.
De voordelen van biotechnologie:
- Je kan gewassen produceren die voedzamer zijn à helpen hongersnood in de wereld.
- Geneesmiddelen kunnen sneller en goedkoper worden gemaakt.
Wat er onder de Biotechnologie valt ( in het kort):
a) gebruik van micro-organismen en enzymen bij de bereiding van bepaalde producten als bier, brood en wijn mbv gist, karnemelk mbv melkzuurbacterie, azijn mbv azijnzuurbacterie en penicilline mbv penseelschimmel
b) veredeling van planten en dieren dmv kruising en selectie
c) combinatie van DNA van 2 of meer organismen (hier vallen dus zowel genoverdracht als celfusie onder)
d) verwijdering of verandering van een of meer genen in het DNA van een organisme.
e) kunstmatige ongeslachtelijke voortplanting van een organisme (klonen) met als voorbeeld het schaap “Dolly”
P4;
Brandstofcellen: dit zijn een soort batterijen.
Brandstof cellen kunnen geen energie opslaan
Toepassingen voor brandstofcellen zijn: elektriciteit en warmte opwekken
Recente ontwikkelingen van de brandstofcellen 1993-1998 heeft veel proefmodellen opgeleverd.
In IJsland wille ze in 2020 bijna alles op waterstof hebben rijden.
Watersof maak je doormiddel van elektrolyse.Je hebt in IJsland veel rivieren en snel stromen water dus je kan er goedkoop stroom opwekken.
Samenvatting H9 Materialen in ontwikkeling
P1;
Warmte is een van de eerste levensbehoefte.
Zon: bekendste energiebron
Brandstoffen: bijvoorbeeld aardolie. Bij destillatie van aardolie ontstaan fracties.
Fracties kunnen als brandstof dienen, bijvoorbeeld Benzine.
Sijpelplaats: plaats waar olie en gas spontaan naar boven komt (alleen heel lang geleden)
Sumeriërs (6000 jaar geleden), die in Mesopotamië woonden kenden al olie en gas.
615 na Chr. werd in Japan al aardolie- en aardgasputten in productie genomen.
Gebruiken: gas diende als brandstof om pekel mee te verdampen
Middeleeuwen in Europa: men gebruikte aardolie als smeermiddel voor wagenwielen en als geneesmiddel.
1859: eerste boring vond plaats in Titusville, Amerika.
Ted Drake bouwde eerste boortoren. (dmv beitel die op de grond viel werd steeds dieper gat gemaakt, tot op 20m diepte olie geboord kon worden.
1859: Titusville leverde 3000 L olie per dag.
2001: ruim 11 Miljard L per dag.
1890: brandhout en steenkool leverde bijna alle energie voor de wereld. (aardolie leverde slechts 2% wereldwijd)
50 jaar later was aardolie veruit belangrijkste energiebron.
Jaren 70’: oliecrisis. Daarna zoekt men naar alternatieve energiebronnen.
Jaarlijks wordt wereldwijd 400000 PJ (= 4·10²º J)
Men ontwikkelt nu duurzame energie. (duurzaam= hernieuwbaar, kan niet opraken)
In Nederland wordt nog maar heel weinig gebruik gemaakt van duurzame energie.
P2;
Kleding kan gemaakt worden van natuurvezels of kunststofvezels.
Natuurvezels: bv wol en katoen
Kunststofvezels: bv polyamide (nylon) en polyester.
1892: Hilaire de Chardonnet (Franse graaf) richte eerste fabriek op, waar kunstvezels werden gesponnen uit cellulose. Hij wordt gezien als grondlegger van de kunstmatige textielvezel.
1930: synthetisch gemaakte vezels werd ontdekt (nylon).
Nylon kan gesmolten worden, waarna het gemakkelijk gesponnen kan worden tot vezel.
1938-1939: Du Pont (bedrijf in Amerika), maakte eerste nylonvezels.
1940: eerste nylons voor dames kwamen op de Amerikaanse markt. (eerste jaar 64 miljoen verkocht)
Volgende synthetische vezels worden tegenwoordig ook toegepast voor kleren:
Polyestervezel (merknamen: Dacron, Trevira)
Polyacrylvezel (merknamen: Acrilan, Dralon)
Totale wereldproductie van synthetische vezels is nu ongeveer 60 miljoen per jaar.
1886: Amerikaanse gebroeders Hyatt introduceren materiaal celluloid.
Petrochemische industrie: kunstvezel- en kunststofindustrie.
Kunststofafval is niet afbreekbaar. Behalve de volgende 2 groepen:
Biopolymeren: polyester gemaakt van bacteriën (gemaakt door Engels bedrijf: ICI)
Synthetische polymeren: kunststoffen afbreekbaar door zonlicht, organismen of oplossen in water. Nog nauwelijks in de handel.
P3;
10.000 jaar geleden ging mens over op landbouw.
Planten leven van voedingsstoffen in de bodem. Als die opraken groeien de planten slechter.
De eerste boeren hadden al snel door dat planten beter groeiden op afval van mens en dier. Door bijmesten met natuurlijke mest werd de grond vruchtbaarder.
19e eeuw: grote bevolkingsgroei, toename van welvaart en hygiëne. Productie van voedsel moest toenemen om aan de vraag te blijven voldoen.
Ook kwam men erachter welke voedingsstoffen een plant nodig heeft, voornamelijk:
Stikstof, (komt voor in de bodem als chilisalpeter: komt uit Chili)
Kalium, Fosfor, Zwavel. (komen voor in grote hoeveelheden in de natuur)
Voor 1900 was er al salpeter uit India en stikstof bevattende guano: vogelpoep uit Peru
Deze bronnen zijn echter al lang uitgeput of onvoldoende.
Chilisalpeter kan gebruikt worden voor explosieven. Daarom werd in WO I de export van Chilisalpeter naar Duitsland ook stopgezet. Duitsland moest nu zelf salpeter maken.
Fritz Haber en Carl Bosch bedachten een proces om ammoniak uit waterstof (H) en Stikstof (N) te maken. Ammoniak kan vervolgens makkelijk omgezet worden in salpeter. De vraag van de wapenindustrie naar salpeter was zo groot dat er niet genoef was voor een vruchtbare bodem.
Alle oogsten mislukten en er ontstond een hongersnood.
Aardappelziekte: zo’n 150 jaar geleden werd in Ierland gehele aardappeloogst vernield. 1,5 Miljoen mensen stierven van de honger. Meer dan 2 Miljoen emigreerden naar Amerika.
Gewasbescherming: wordt toegepast bij bestrijding tegen onkruid, insecten en schimmels.
P4;
Door groei van de industrie en landbouw ontstaat er steeds meer afval.
Chemische stoffen kunnen op verschillende manieren in de natuur voorkomen:
- bewust, zoals bij kunstmest en gewassenbeschermingsmiddelen
- als neveneffect, zoals de uitstoot van verbrandingsgassen, de productie van afvalwater en vaste afvalstoffen
- als ongeluk, heeft meestal grote milieuramp als gevolg.
Verbranding van fossiele brandstoffen veroorzaken: zure regen, smogvorming en een verergerd broeikaseffect.
Ammoniak-uitstoot zorgt voor verzuring van de bodem.
De overheid heeft regels en wetten gemaakt die dwingen de industrie schoner te laten produceren. Bijvoorbeeld fosfaatvrije wasmiddelen, of loodvrije benzine.
Recycling is goed, omdat de kringloop van grondstoffen dan gesloten is waardoor het niet op kan raken.
Hoofdstuk 7
P1;
Griekse wetenschap;
De natuur is onderworpen aan wetmatige ordeningen.
Verklaringen moeten logisch en rationeel zijn.
Empedocles (495-435 v.C.):
Oerelementen: aarde, lucht, vuur en water.
Verbranding: het uiteenvallen van materie in de 4 elementen.
Democritus (460-370 v.C.):
Atomen zijn bouwstenen van de wereld.
Atomen: ondeelbare deeltjes, die allen uit dezelfde stof bestaan.
* Zij verschillen in grootte, vorm en massa;
* Zij bewegen constant.
Aristoteles (384-322 v.C.):
Elementen: datgene waarin andere stoffen kunnen worden opgesplitst, maar die zelf niet verder te splitsen zijn.
Dragers van de fundamentele eigenschappen; droog, koud, warm en vochtig.
Alchemie;
Alchemist: vroegere naam voor wetenschappers.
Doel van alchemie is transmutatie ( de overgang van een situatie in een andere situatie).
Alchemisten gebruikten vooral verhitting en verkoeling.
Verhitting Twee stoffen werden verbonden.
Stof ontleden.
West-Europa: was de transmutatie vooral gebruikt voor de omzetting van lood en zink in goud.
Metallurgie: het maken en bewerken van metalen.
Aboe Bakr Al Ravi (850-924 n.C.):
Hij is de meest invloedrijke alchemist. Hij heeft veel op papier gezet, waardoor het wereldwijd bekend werd/is.
Destilleren:
Rond 1000 vond men alcohol ook wel levenswater (aqua vitea) genoemd. Omdat men dacht dat alcohol het middel was om onsterfelijkheid te bereiken.
Destillatie word ook wel gebruikt in de farmacie en in de aardolie-industrie.
P2;
Elixers:
sterk geconcentreerde oplossingen, waaraan bovennatuurlijke krachten worden toegeschreven.
Iatrochemie = de medische chemie.
Paracelcus (1493-1541 n.C.):
Hij is de grondlegger van de iatrochemie.
Geneeskunde: de viersappentheorie in combinatie met de viertoestanden.
De viersappen: * Bloed
De viersappen: * Slijm
De viersappen: * Gele gal
De viersappen: * Zwarte gal
Gezond lichaam: wanneer er evenwicht is tussen de vier sappen en de ideale verhouding tussen zwavel, kwik en salmiak.
Paracelcus geloofde niet in de behandeling van symptomen, maar hij geloofde in een behandeling van geest, ziel en lichaam te gelijk. Het medicijn is slechts een hulpmiddel.
Tria prima: zwavel, kwik en salmiak
Boyle (1627-1691 n.C.):
Elementen: deze zijn onveranderlijk en fundamenteel (essentieel). Het zijn enkelvoudige stoffen die niet verder afgebroken konden worden.
Ontdekking na verbranding: een luchtrest waarin geen verbranding meer kan plaatsvinden.
Stahl (1660-1734 n.C.):
Flogistontheorie: stoffen bestaan voor een deel uit een lichte, onzichtbare stof (flogiston). Bij verbranding ontwijkt de flogiston uit de stof.
Priestly (1733-1804 n.C.):
Hij was filosoof, theoloog en wetenschapper.
1744: ontdekking van zuurstof als bestandsdeel van lucht.
Verbranding in zuivere zuurstof verloopt feller dan in gewone lucht.
Conclusie= zuurstof is lucht zonder flogiston.
Stikstof ( een overblijfsel van lucht na verbranding) is een gas dat verzadigd was met flogiston.
Moderne Chemie
Lavoisier (1743-1794 n.C.):
Verenigde in een systeem de elementenopvatting van Boyle en de nieuwe inzichten over de aard van gassen in de lucht.
Verbrandingstheorie: de massatoename bij de verbranding van een metaal precies gelijk is aan de massa-afname van de verbruikte lucht.
Permanent:
A: In je haar zitten zwavelbrugbindingen.
B: Als nat haar wordt opgerold, worden de haren uitgerekt.
C: de zwavelbrugbindingen worden verbroken waardoor de haren langs elkaar wegglijden
D: er worden nieuwe zwavelbindingen gevormd en zo blijft de krul in het haar
We noemen dit een chemische reactie, omdat de zwavelbruggen na het permanenten anders liggen dan ervoor.
Chemie in de ruimte;
Apollo 13 (13 april 1970):
Één zuurstof tank ontploft à de beveiliging kapot ( deze zorgde ervoor dat de verwarming stopte bij 27oC) à warmte tot 540oC à explosie ( er was brandstof, zuivere zuurstof en warmte) à tekort aan elektriciteit, water en zuurstof à overlijden van de bemanning (want elektriciteit, water en zuurstof zijn nodig om te overleven).
P4;
Atoommodellen:
Dalton (1766 – 1844):
Dalton gaf een wetenschappelijke inhoud aan de atoomtheorie van Democritus. Hij nam aan dat ze altijd in de eenvoudigste verhouding verbindingen maakte, bijv. water was HO
Periodiek Systeem der Elementen: gebaseerde op de periodieke terugkeer van dezelfde chemische eigenschappen van elementen en op zijn experimentele gegevens
Mosley (1887-1915): rangschikte de elementen naar kernlading.
Thomson ( 1852-1940):
Elektron is een deel van een atoom.
Elektron is negatief geladen.
Atoom is elektrisch neutraal. Dus moet er een positieve en negatieve lading zijn
Het atoom is een massief deeltje, bestaande uit negatieve elektronen en positieve
ladingsdeeltjes, die als zich als krenten in een soort krentenbol bevinden.
Rutherford (1871-1937):
Het atoom wordt als een vrijwel leeg iets beschouwd. De gehele positieve lading en vrijwel de gehele massa is in de kern samengebracht. De elektronen bewegen zich in het atoom om die kern heen.
Protonen: de deeltjes in de kern.
Bohr (1885-1962):
Het atoom heeft een massieve kern van protonen met daaromheen elektronen in bepaalde banen. Hoe verder de electronen zich van de kern bevinden, des te makkelijker kan zo’n electron zich afsplitsen van het atoom.
Neutronen: neutrale (ongeladen) deeltjes in de atoom kern.
Schrödinger (1887-1961) & Heisenberg (1901-1976)
Kwantummechanica: het atoommodel volgensn hen na veel rekenwerk.
P6;
Chloortransport
Ongeluksrisico = ongelukskans x ongelukseffect
(ongelukseffect wordt uitgedrukt in aantallen doden en/of gewonden)
Enkele maatregelen om de ongelukskans te verkleinen bij een chloortransport
per spoor:
- ander treinverkeer op de route van het transport tot een minimum beperken
- gebruik maken van uitstekend en goed onderhouden spoormaterieel
- de treinen met lage snelheid laten rijden
Enkele maatregelen om het ongelukseffect te verkleinen bij een chloortransport
per spoor.
- de treinen met lage snelheid laten rijden
Door alle chloor daar te produceren waar het ook gebruikt wordt, vermijdt je chloortransport per spoor
Hoofdstuk 8:
P1;
Steentijd : 20000 v.C. – 4000 v.C.
Kopertijd : 4000v.C. – 2000 v.C.
Bronstijd : 2000 v.C. – 1600 v.C.
IJzertijd : 1600 v.C. – 500 n.C.
Olietijd : 500 n.C. –
Kopererts + malachiet + houtskool + warmte = koper
Zuivere koper is een zacht materiaal.
Koper + tin = brons
Brons is een hard materiaal.
Legeringen: mengsels van metalen.
De bereiding van ijzererts komt uit China.
Aluminium is het meest voorkomende metaal in de aardkost.
Reageert goed met andere stoffen.
Aluminium wordt als element in het erts Bauxiet uit de bodem gewonnen.
Winning van aluminium à door elektrolyse proces.
Zuiver aluminium wordt gebruikt voor hoogspanningsleidingen.
Metalen geleiden stroom goed.
P2;
Indigo: de eerste natuurlijke blauwe kleurstof om katoen te verven. In India gewonnen.
Gebruik: * Voor het verven van linnen, katoen en wol.
* Als ruilmiddel voor specerijen in de handel met Indonesië.
Door Arabische kooplieden geïntroduceerd in Europa.
Inzinkingen van de indigo-industrie in India:
· 17e eeuw; de indigoproductie kwam in het toenmalige West-Indië opgang. Daardoor nam de productie in India af.
· 18e eeuw; In Europa kwam er een verbod op de invoer van indigo uit India. Dit was om de eigen markt, te beschermen.
· 1896; Perkin ontdekte synthetische kleurstoffen. Het bedrijf BASF( Badische Anilin- und SodaFabrik) bracht het op de markt.
19e eeuw: indigoproductie op zijn hoogtepunt; een miljoen boeren en arbeiders werkten bij deze industrie.
De kleurstof indigo hecht zich niet goed vast aan de spijkerbroekenstof, waardoor hij na vaak wassen vaal wordt.
1896; Perkin ontdekte synthetische kleurstoffen. Het bedrijf BASF( Badische Anilin- und SodaFabrik) bracht het op de markt. Omdat deze prijzen en kosten lager waren, daalde de vraag naar indigo in India. Miljoenen werknemers kwamen zonder werk te zitten.
Perkin; zocht het geneesmiddel van malaria (kinine), maar er ontstond een kleurstof die mauveïne werd genoemd.
Alizarine is een rode kleurstof gewonnen uit de wortels van meekrap.
Bayer: 1868; synthetische alizarine gemaakt uit steenkoolteer. Door destillatie werden de bestanddelen in steenkoolteer van elkaar gescheiden. Deze bestanddelen leverden zeer veel nieuwe bruikbare stoffen op, waaronder vele kleurstoffen.
Steenkoolteer: een afvalproduct dat ontstaat in de ijzer-en staalindustrie.
Synthetische kleurstoffen werden meer verkocht omdat deze kleurstoffen vaak beter door de constante kwaliteit en de grote zuiverheid waren.
De engelse ondernemers hielden vast aan een geleidelijke mechanisering en aanpassing van oude technieken. Dit heeft geleidt tot een volledige ondergang van de industrie in Engeland.
P3;
Klassieke Biotechnologie:
Biotechnologie: een methode waarbij stoffen geproduceerd worden met (micro-) organismen en enzymen.
Biochemie – Microbiologie – proceskunde.
· De microscoop; deze maakte het mogelijk om de werkzame micro-organismen te ontdekken.
· De industriële ontwikkelingen; deze maakte het mogelijk om op grote schaal briotechnologische processen uit te voeren.
Fermentatie: het productieproces waarmee micro-organismen of enzymen aan het werk
gezet worden om bepaalde stoffen te maken.
Dit omzetten gebeur zonder zuurstof.
Je hebt twee fases bij fermentatie:
· 1e fase: hier treedt vermenigvuldiging op van micro-organismen.
· 2e fase: hier vind op grote schaal, specifieke omzettingen plaats, waarbij het product ontstaat.
De micro-organismen zijn: gisten – schimmels – bacteriën.
Voorbeelden van moderne biotechnologie:
a) genetisch gemodificeerde bacterie die het hormoon cytokine aanmaakt wat als medicijn noodzakelijk is voor iemand met slecht functionerend beenmerg
b) schepping van de transgene (=genetisch gemodificeerd) stier “Herman” waarvan de
Waarom moderne biotechnologie ook omstreden is:
a) niet duidelijk is of genetische modificatie gevaren oplevert voor de volksgezondheid
b) er monoculturen van gewassen kunnen ontstaan, die door hun ingebrachte resistentie tegen ziekten alle andere gewassen in hun soort kunne verdringen ( -> genetische erosie); als een onbekend virus dit gewas aantast, loopt deze gewassoort het gevaar volledig te verdwijnen
c) niet duidelijk is of het welzijn en de gezondheid van gemodificeerde dieren ermee gediend is.
d) er principiële en ethische bezwaren zijn tegen het op deze manier ingrijpen in natuur en schepping ; - God heeft alle organismen geschapen, mogen wij niet veranderen.
- Dieren mogen niet gezien worden als gebruiksvoorwerp.
De voordelen van biotechnologie:
- Je kan gewassen produceren die voedzamer zijn à helpen hongersnood in de wereld.
- Geneesmiddelen kunnen sneller en goedkoper worden gemaakt.
Wat er onder de Biotechnologie valt ( in het kort):
a) gebruik van micro-organismen en enzymen bij de bereiding van bepaalde producten als bier, brood en wijn mbv gist, karnemelk mbv melkzuurbacterie, azijn mbv azijnzuurbacterie en penicilline mbv penseelschimmel
b) veredeling van planten en dieren dmv kruising en selectie
d) verwijdering of verandering van een of meer genen in het DNA van een organisme.
e) kunstmatige ongeslachtelijke voortplanting van een organisme (klonen) met als voorbeeld het schaap “Dolly”
P4;
Brandstofcellen: dit zijn een soort batterijen.
Brandstof cellen kunnen geen energie opslaan
Toepassingen voor brandstofcellen zijn: elektriciteit en warmte opwekken
Recente ontwikkelingen van de brandstofcellen 1993-1998 heeft veel proefmodellen opgeleverd.
In IJsland wille ze in 2020 bijna alles op waterstof hebben rijden.
Watersof maak je doormiddel van elektrolyse.Je hebt in IJsland veel rivieren en snel stromen water dus je kan er goedkoop stroom opwekken.
Samenvatting H9 Materialen in ontwikkeling
P1;
Warmte is een van de eerste levensbehoefte.
Zon: bekendste energiebron
Brandstoffen: bijvoorbeeld aardolie. Bij destillatie van aardolie ontstaan fracties.
Sijpelplaats: plaats waar olie en gas spontaan naar boven komt (alleen heel lang geleden)
Sumeriërs (6000 jaar geleden), die in Mesopotamië woonden kenden al olie en gas.
615 na Chr. werd in Japan al aardolie- en aardgasputten in productie genomen.
Gebruiken: gas diende als brandstof om pekel mee te verdampen
Middeleeuwen in Europa: men gebruikte aardolie als smeermiddel voor wagenwielen en als geneesmiddel.
1859: eerste boring vond plaats in Titusville, Amerika.
Ted Drake bouwde eerste boortoren. (dmv beitel die op de grond viel werd steeds dieper gat gemaakt, tot op 20m diepte olie geboord kon worden.
1859: Titusville leverde 3000 L olie per dag.
2001: ruim 11 Miljard L per dag.
1890: brandhout en steenkool leverde bijna alle energie voor de wereld. (aardolie leverde slechts 2% wereldwijd)
50 jaar later was aardolie veruit belangrijkste energiebron.
Jaren 70’: oliecrisis. Daarna zoekt men naar alternatieve energiebronnen.
Jaarlijks wordt wereldwijd 400000 PJ (= 4·10²º J)
In Nederland wordt nog maar heel weinig gebruik gemaakt van duurzame energie.
P2;
Kleding kan gemaakt worden van natuurvezels of kunststofvezels.
Natuurvezels: bv wol en katoen
Kunststofvezels: bv polyamide (nylon) en polyester.
1892: Hilaire de Chardonnet (Franse graaf) richte eerste fabriek op, waar kunstvezels werden gesponnen uit cellulose. Hij wordt gezien als grondlegger van de kunstmatige textielvezel.
1930: synthetisch gemaakte vezels werd ontdekt (nylon).
Nylon kan gesmolten worden, waarna het gemakkelijk gesponnen kan worden tot vezel.
1938-1939: Du Pont (bedrijf in Amerika), maakte eerste nylonvezels.
1940: eerste nylons voor dames kwamen op de Amerikaanse markt. (eerste jaar 64 miljoen verkocht)
Volgende synthetische vezels worden tegenwoordig ook toegepast voor kleren:
Polyestervezel (merknamen: Dacron, Trevira)
Polyacrylvezel (merknamen: Acrilan, Dralon)
1886: Amerikaanse gebroeders Hyatt introduceren materiaal celluloid.
Petrochemische industrie: kunstvezel- en kunststofindustrie.
Kunststofafval is niet afbreekbaar. Behalve de volgende 2 groepen:
Biopolymeren: polyester gemaakt van bacteriën (gemaakt door Engels bedrijf: ICI)
Synthetische polymeren: kunststoffen afbreekbaar door zonlicht, organismen of oplossen in water. Nog nauwelijks in de handel.
P3;
10.000 jaar geleden ging mens over op landbouw.
Planten leven van voedingsstoffen in de bodem. Als die opraken groeien de planten slechter.
De eerste boeren hadden al snel door dat planten beter groeiden op afval van mens en dier. Door bijmesten met natuurlijke mest werd de grond vruchtbaarder.
19e eeuw: grote bevolkingsgroei, toename van welvaart en hygiëne. Productie van voedsel moest toenemen om aan de vraag te blijven voldoen.
Ook kwam men erachter welke voedingsstoffen een plant nodig heeft, voornamelijk:
Kalium, Fosfor, Zwavel. (komen voor in grote hoeveelheden in de natuur)
Voor 1900 was er al salpeter uit India en stikstof bevattende guano: vogelpoep uit Peru
Deze bronnen zijn echter al lang uitgeput of onvoldoende.
Chilisalpeter kan gebruikt worden voor explosieven. Daarom werd in WO I de export van Chilisalpeter naar Duitsland ook stopgezet. Duitsland moest nu zelf salpeter maken.
Fritz Haber en Carl Bosch bedachten een proces om ammoniak uit waterstof (H) en Stikstof (N) te maken. Ammoniak kan vervolgens makkelijk omgezet worden in salpeter. De vraag van de wapenindustrie naar salpeter was zo groot dat er niet genoef was voor een vruchtbare bodem.
Alle oogsten mislukten en er ontstond een hongersnood.
Aardappelziekte: zo’n 150 jaar geleden werd in Ierland gehele aardappeloogst vernield. 1,5 Miljoen mensen stierven van de honger. Meer dan 2 Miljoen emigreerden naar Amerika.
Gewasbescherming: wordt toegepast bij bestrijding tegen onkruid, insecten en schimmels.
P4;
Door groei van de industrie en landbouw ontstaat er steeds meer afval.
Chemische stoffen kunnen op verschillende manieren in de natuur voorkomen:
- bewust, zoals bij kunstmest en gewassenbeschermingsmiddelen
- als ongeluk, heeft meestal grote milieuramp als gevolg.
Verbranding van fossiele brandstoffen veroorzaken: zure regen, smogvorming en een verergerd broeikaseffect.
Ammoniak-uitstoot zorgt voor verzuring van de bodem.
De overheid heeft regels en wetten gemaakt die dwingen de industrie schoner te laten produceren. Bijvoorbeeld fosfaatvrije wasmiddelen, of loodvrije benzine.
Recycling is goed, omdat de kringloop van grondstoffen dan gesloten is waardoor het niet op kan raken.
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden