Metaalproductie

• Natuurkunde / Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 3

Metaalproductie

Doel:
Je beschrijft de productieprocessen van aluminium en staal.

Planning

Metaalproductie staal en aluminium

Opdracht

Productie staal

ijzer maken

1. Cokes + zuurstof ==> koolstofmono-oxide
   Cokes is steenkool dat een warmtebehandeling heeft ondergaan
2. ijzeroxide + koolstofmono-oxide ==> ijzer + koolstofdioxide

Als het ijzer in de hoogoven naar benden zakt neemt het veel koolstof op. Ruwijzer bevat ca. 5% koolstof. Is erg hard en bros.

Hoogoven

ijzererts + cokes boven in

Slakken (afval) en ruwijzer onderuit

IJzer maken

IJzererts (Fe₂O₃) uit de grond.

In Hoogoven:

2 Fe₂O₃  +  3 C  -->  4 Fe  +  3CO₂

Rekenen aan reactievergelijking

In een hoogoven zit 1000 kg ijzer(III)oxide. Bereken hoeveel ijzer je hier maximaal uit kunt winnen.

1. 2 Fe₂O₃ + 3 C --> 4 Fe + 3 CO₂
2.  319,2 u        --> 223, 2 u
   
3.  1000 kg               ?
   
4. 223,2 x 1000 / 319,2 = 699, 2 kg
   
5. Je kunt maximaal 699.2 kg ijzer halen uit 1000 kg ijzer(III)oxide
   

Productie aluminium

Nergens op de wereld zit het metaal aluminium in de bodem.

Hoe komen we dan aan zoveel aluminium?

8,5 % van de aardkorst bestaat uit aluminiumerts (bauxiet). Hiernaast zie je een bauxietmijn in Suriname.

Bauxiet

Bauxiet is de grondstof voor Aluminium. Het bestaat uit aluminiumoxide (Al₂O₃).

De productie van aluminium uit bauxiet in een blokschema weergeven.

aluminium uit aluminiumerts(=bauxiet)

• aluminium heeft een kleine dichtheid en toch redelijk sterk --> veel toegepast
• het erts bauxiet +_ 50 % aluminiumoxide
• dat laat je smelten
• dan via elektrolyse ontleden en aluminum aftappen

 (zie plaatje)

Berekenening

Bereken hoeveel kg Aluminium ik kan krijgen uit  40,8 kg Aluminiumoxide.

(Dus de gegeven stof is Aluminiumoxide en de gevraagde stof is Aluminium)

Opdracht

Folder maken over metaalproductie

Wat? Je gaat een folder maken om anderen te informeren over de productie van staal en aluminium.

Hoe? In tweetallen of alleen

Inleveren? Via opdracht teams

Wanneer? voor 6 mei 2020

Resultaat? Theorie verwerkt en 2 leerdoelen afgerond

Waaraan moet je folder voldoen?

- Er staat duidelijk in welke beginstoffen er worden gebruikt en welke producten er gevormd worden voor staal en aluminium.

- Je maakt van beide de verwerking in een blokschema.

- Je legt de werking van een hoogoven uit.

- Je geeft de reactievergelijkingen van alle reacties die optreden

- Je geeft het verschil tussen staal en ijzer aan.