Les 4 H15.4 E-factor

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

les 4 E-factor

Hoe bereken je welk proces "groener" is?

VWO6 NOVA H15.3

Leerdoel

Je kunt van een proces de E-factor berekenen

E-factor

De Environmental factor, kortweg E-factor, is een maat voor de hoeveelheid afval die bij een proces ontstaat en daarmee ook heel geschikt om te vergelijken hoe groen processen zijn.

De hoeveelheid afval is afhankelijk van:

1. hoeveel atomen uit de beginstof terechtkomen in het
    reactieproduct (--> atoomeconomie)

2. hoe efficiënt het proces verloopt (--> rendement)

Weet je het nog?

De formules om
 het rendement en
 de atoomeconomie
 te berekenen vind je in
 Binas tabel 37 H

Bereken de atoomeconomie voor
de productie van ijzer volgens deze reactie.

Fe​2​​O​3​​+3CO−>2Fe+3CO​2​​

Afval door verlies aan atomen

Bij de productie van Fe uit Fe₂O₃ komt dus maar zo'n 45% van de atomen terecht in het gewenste product.

De overige atomen dragen bij aan de E-factor

Zij worden gezien als verlies of afval

Uit 10 ton ijzer(III)oxide ontstaat 5670 kg ijzer
volgens onderstaande reactie.
Bereken het rendement

Fe​2​​O​3​​+3CO−>2Fe+3CO​2​​

afval door laag rendement

Bij de productie van Fe uit Fe₂O₃ wordt maar 81% van het Fe₂O₃ omgezet. 

De overige 19% van Fe₂O₃ wordt niet omgezet en draagt bij aan de E-factor. Deze hoeveelheid Fe₂O₃ is verlies

verlies aan atomen en beginstof combineren in één berekening:

zó bereken je de E-factor

gebruik hierbij de molaire massa's (!) van de stoffen (M) en het rendement:

                                                  M_beginstoffen - rendement x M_{gewenst product} 

                             E-factor =

                                                                    rendement x M_{gewenst product}

Bereken de E-factor voor deze reactie met een rendement van 81% :

Fe​2​​O​3​​+3CO−>2Fe+3CO​2​​

Antwoord

gebruik hierbij de molaire massa's (!) van de stoffen (M) en het rendement:

                                   (159,69 +3x28,01)- (0,81 x (2x55,85))

E-factor =                                                                                  = 1,69 kg afval/ kg product

                                              (0,81x (2x55,85))

E-factor en afval

Met de E-factor bepaal je dus hoeveel niet-nuttig product er ontstaat. Voor het gemak wordt dit "afval" genoemd. Maar een proces met een hoge E-factor hoeft niet altijd slecht te zijn voor het milieu. Bij de vorming van esters is het andere reactieproduct water. Dit is niet milieubelastend, maar draagt wel bij aan de E-factor. Voor een groener proces is dus niet alleen de hoogte van de E-factor, maar ook het soort afval belangrijk.

E-factor en afval

Met de E-factor bepaal je dus hoeveel niet-nuttig product er ontstaat. Voor het gemak wordt dit "afval" genoemd. Maar een proces met een hoge E-factor hoeft niet altijd slecht te zijn voor het milieu. Bij de vorming van esters is het andere reactieproduct water. Dit is niet milieubelastend, maar draagt wel bij aan de E-factor. Voor een groener proces is dus niet alleen de hoogte van de E-factor, maar ook het soort afval belangrijk.

                                                                                                          

Is bij deze reactie het gevormde afval gunstig voor het milieu?

Fe​2​​O​3​​+3CO−>2Fe+3CO​2​​

Aan de slag

Maak opgave 19, 24,25,29 en 30 (!)