hst 7 paragraaf 2 "van grondstof tot product"

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k, g, t, mavo
• Leerjaar 4

Hst 7.2 "van grondstof tot product"

Leerdoelen

• 7.2.1 Je kunt vier belangrijke stappen beschrijven in het productieproces van een product.
  
• 7.2.2 Je kunt toelichten wat wordt bedoeld met grondstof, halffabricaat en eindproduct.
  
• 7.2.3 Je kunt grondstof, halffabricaat en eindproduct herkennen in een praktijkvoorbeeld.
  
• 7.2.4 Je kunt drie gevolgen noemen die het maken van producten heeft voor het milieu

Producten

• Om een product te maken doorlopen zij allemaal een productieproces.

• Grondstoffen zijn de basis van een product en zijn afkomstig uit de natuur.

• Proces eindigt met het eindproduct.  Dit gaat naar de eindgebruiker.

• Vaak is er sprake van een halffabricaat (bv aluminium).  Dit wordt nog verwerkt tot een eindproduct.

Productie aluminium

• Grondstof = bauxiet (30-60% aluminiumoxide) →
• Dit wordt gescheiden van de rest.
• Aluminiumoxide wordt opgelost in kryoliet bij 960°C.
• Daarna aansluiten op gelijkstroom → aluminium ontstaat.

Al​2​​O​3​​

aluminiumoxide + koolstof → aluminium + koolstofdioxide

Productie van aluminium

Halffabricaat

• Aan het aluminium worden nog stoffen en metalen toegevoegd → legering.
• Daarna opwalsen tot grote rollen.
• Die rollen zijn het halffabricaat.

Daarna kan je blikjes maken

Impact op het milieu

• Verbruik van grondstoffen.
• Verbruik van energie.
• Er ontstaan afvalstoffen.

Rode modder

Overblijvende stof bij bauxiet

Vandaag

Herhaling paragraaf 1

Filmpje over het vak lasser

paragraaf 2 Hoogovenproces

Filmpje hoe staal wordt gemaakt in een hoogoven

Blikstaal

Reactievergelijking van ruwijzer tot staal

Hout

Hout is geschikt constructie- materiaal omdat:

- goed bestand tegen trek en duwkrachten.

- goed verspaanbaar (goed bewerkt kan worden).

- houten onderdelen zijn goed met elkaar te verbinden.

Verspaanbaarheid

Verspanende bewerkingen:

- Schaven

- Zagen

- Boren

- Vijlen

Houten onderdelen verbinden:

- Spijkers

- Schroeven

- Lijm

- Bouten en moeren

Glas

Glas is geschikt verpakkingsmateriaal omdat:

- Glas zowel vloeistoffen als gassen tegenhoud.

- glas geen stoffen afgeeft aan de inhoud van de fles.

- glas niet wordt aangetast door zuren in de vloeistof.

Metalen

Metalen worden vaak door lassen of solderen aan elkaar verbonden. 

Aluminium maken

De grondstof voor aluminium is bauxiet. Dit gesteente bestaat voor 30 tot 60% uit aluminiumoxide. Het bauxiet wordt uit de bodem gehaald en vermalen. 

In de fabriek wordt het aluminiumoxide opgelost in een vloeibare hulpstof die kryoliet heet. Dat gebeurt bij een temperatuur van circa 960 °C. Geleiders van koolstof laten een sterke gelijkstroom door dit mengsel lopen. Daardoor vindt er een chemische reactie plaats waarbij vloeibaar aluminium ontstaat. 

Het reactieschema voor deze reactie is:

aluminiumoxide + koolstof → aluminium + koolstofdioxide

Staal maken

Hoogovens worden gebruikt om van ijzererts staal te maken. Het zijn ook letterlijk “hoge ovens”, daar komt de naam vandaan.

Hoogovenproces

1e reactie: cokes met zuurstof.

cokes + zuurstof -> koolstofmono-oxide

2e reactie: ijzeroxide met koolstofmono-oxide.

ijzeroxide + koolstofmono-oxide -> ijzer + koolstofdioxide

Blikstaal

Blikstaal mag maar weinig koolstof bevatten. Het staal moet gemakkelijk vervormbaar zijn, anders kun je er geen blikjes van maken. Staal met veel koolstof is sterk, maar bros.

Reactievergelijking om van ruwijzer staal te maken.

Om uit ruwijzer bruikbaar staal te maken, moet het gehalte koolstof worden verlaagd. Dat kan door zuurstofgas door de afgetapte ijzermassa te blazen. Het koolstof reageert dan met het zuurstof tot koolstofdioxide

koolstof + zuurstof -> koolstofdioxide

Het percentage koolstof beïnvloedt de eigenschappen van het staal: hoe minder koolstof, hoe zachter dus beter vervormbaar het staal is.

Huiswerk

Maken op bladzijde 154 vraag 1 t/m 9