9_3/4 Duurzaam produceren

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5,6

H11 Duurzaam produceren

Zijn er vragen over het huiswerk van vandaag? Zo ja, type het nummer in.
Deze bespreken we na deze LessonUp.

1. koolstofdioxide kringloop
   

1.  verbranding hout --> ontstaat       
2.  o.i.v. zonlicht vindt er in planten fotosynthese plaats :
   koolstofdioxide + water -> glucose+zuurstof 
3. koolstof blijft opgeslagen zitten in het hout
4. bij verbranding ontstaat weer koolstofdioxide

CO​2​​

12 Principes van de groene chemie 

Binas tabel 97F

Kunnen: processen beoordelen adhv deze 12 principes van Groene Chemie

Belangrijkste principes:

• 1. preventie (hoog η; 11.2; recycling; 11.3)
• 2. atoomeconomie (11.2)
• 5. veiliger oplosmiddel 
• 6. energie-efficiënt ontwerpen (lage T en E; ΔE zo laag mogelijk; 11.3)
• 7. gebruik van hernieuwbare grondstoffen (biomassa; korte C-cyclus)
• 8. reacties in weinig stappen
• 9. katalyse (wordt gebruikt niet verbruikt, verlaagd Eact)

Rendement

* let erop dat de eenheden aan elkaar gelijk zijn

Welke bewering is juist over rendement...

1. kan > 100 % zijn
2. heeft een waarde van 0-100 %
3. Kan negatief zijn

Atoomeconomie

* te berekenen met de RV, de molaire massa's en rendement (η)

* massa% van de atomen van de beginstoffen in het product 

Welke bewering is juist over atoomeconomie...

1. kan > 100 % zijn
2. heeft een waarde van 0-100 %
3. Kan negatief zijn
4. is altijd 100% bij een vormingsreactie

De atoomeconomie van alcohol in de volgende reactie is....

C​6​​H​12​​O​6​​→2C​2​​H​6​​O+2CO​2​​

C​2​​H​6​​O

Alcohol = 

1. groter dan 100%
2. gelijk aan 100%
3. kleiner dan 100%

Wat is de atoomeconomie van:

N​2​​+3H​2​​→2NH3

1. 50%
2. 75%
3. 100%
4. Geen idee

E-factor

* te berekenen met de RV, de molaire massa's en rendement (η)

* hoeveel kg afval er ontstaat er kg geproduceerd product.

Welke bewering is juist over E-factor...

1. hoe hoger hoe beter
2. hoe lager hoe beter
3. Kan negatief zijn

De E-factor voor de bereiding van X is 0,8 via proces 1 en 0,4 via proces 2. Welke stelling is juist?

1. proces 1 verbruikt meer energie dan proces 2
2. proces 2 verbruikt meer energie dan proces 1
3. proces 1 verbruikt meer grondstof dan proces 2
4. proces 2 verbruikt meer grondstof dan proces 1

Iemand vertelt je dat de E-factor van een bepaald productieproces 0,5 is. Wat betekent dit?

1. per 0,5 kg product ontstaat 1 kg afval
2. per 0,5 kg product ontstaat 0,5 kg afval
3. per kg product ontstaat 0,5 kg afval
4. per kg product ontstaat 1 kg afval

Bij de productie van 1,2-dichloorethaan uit 100 kg etheen, waterstofchloride en zuurstof ontstaat 150 kg dichloorethaan en water.
1. Geef de RV. Gebruik structuurformules voor koolstofverb.

Bij de productie van 1,2-dichloorethaan uit 100 kg etheen, waterstofchloride en zuurstof ontstaat 150 kg dichloorethaan en water.
2. Bereken de atoomeconomie van dit proces.

Bij de productie van 1,2-dichloorethaan uit 100 kg etheen, waterstofchloride en zuurstof ontstaat 150 kg dichloorethaan en water.
3. Bereken het rendement van dit proces.

Bij de productie van 1,2-dichloorethaan uit 100 kg etheen, waterstofchloride en zuurstof ontstaat 150 kg dichloorethaan en water.
4. Bereken de E-factor van dit proces.

Bereken het energie-effect per mol ethyn van de volledige verbranding van ethyn tot o.m. vloeibaar water. (Geef berekening & antwoord)

hernieuwbaar =

onuitputtelijk, weer opnieuw te maken, gemaakt uit biomassa

recyclebaar =

herbruikbaar, geen afval maar grondstof, terugvoeren naar begin van productieproces

Zie de afbeelding links. 

In warmtewisselaar WW1 wordt de hulpstroom water omgezet in stoom. De reactie die plaatsvindt in reactor R1 is ...

1. endotherm
2. exotherm

Mbv gegevens over een proces mogelijke gevolgen voor mens en milieu kunnen aangeven.

• warmte/krachtkoppeling (WKK) warmte/energie die vrijkomt bij een proces elders nuttig gebruiken. (vb stadsverwarming)
• transport van grondstoffen, producten & afval
  
• uitstoot/emissies vergelijken met grenswaarden (T97A)
• gebruik van (koel-)water
• risico bij calamiteiten (opg 11)

Aantekening

NOx

CO2

Fijnstof (vliegas)

SO2

kijk eens in Binastabel 64B

Draagt bij aan het versterkt broeikaseffect

1. CO​2​​
2. SO​2​​
3. NOx
4. vliegas

Veroorzaakt zure regen.

1. CO​2​​
2. SO​2​​
3. NOx
4. vliegas

Veroorzaakt smog (en dus longwegproblemen).

1. CO​2​​
2. SO​2​​
3. NOx
4. vliegas

emissie	CO 2	SO 2	NOx	vliegas
gevolg	draagt bij aan het versterkt broeikas-effect	zure regen & smog ..+H 2 O→H 2 SO 4	zure regen & smog ..+H 2 O→HNO 3	smog
remedie	-	door kalkwater leiden → gips*	in de deNOx laten reageren tot N 2 en water	afvangen en verwerken in beton en cement*

*  bouwmateriaal

Aantekening

Fossiele brandstof:

uit resten van planen en dieren van miljoenen jaren geleden.

• aardgas
• aardolie
• steenkool

raken op
lange C-cyclus

CO2-uitstoot van de verbranding draagt bij aan het versterkt broeikaseffect

Biobrandstof

gemaakt uit biomassa uit onze generatie

• biogas vergisten slib
• bioethanol vergisten suiker
• biodiesel omesteren olie

hernieuwbaar (duurzaam!)

korte C-cyclus: CO2-neutraal

De CO2 die vrijkomt bij de verbranding is kort geleden door een plant opgenomen tijdens fotosynthese.

Aantekening

Wat geldt niet voor fotosynthese?

1. reactie legt CO2 vast
2. reactie is endotherm
3. reactie is exotherm
4. reactie geeft O2