14.3 Groene chemie en duurzaamheid

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

14.3 Groene chemie en 

        duurzaamheid 

Planning

• Vragen uit 14.1 en 14.2? 
  
• Groene chemie
  
• Atoomeconomie, rendement en E-factor
• Cradle to cradle 
• Maak 12 t/m 17
• Extra uitleg voor wie wil

Vragen?

Doelen 

• Ik kan uitleg geven aan de hand van de twaalf principes van groene chemie (BINAS TB 97F/Tb 14.2 op pag. 154).  
  
• Ik kan rekenen aan de atoomeconomie (BINAS TB 97F).  
  
• Ik kan het belang van een zo hoog mogelijk atoomeconomie uitleggen.  
  
• Ik kan rekenen aan het rendement en de E-factor.   
  
• Ik kan uitleggen wat cradle to cradle betekent en herkennen.  
  

processen die gebaseerd zijn op de 12 principes van de groene chemie zijn duurzamer:

Binas 97F

tabel 14.2 op pagina 154

12 principes groene chemie

categoriseer in 4 groepen

1. Het is veiliger
2. Gebruiken minder grondstoffen en energie
3. Geven minder vervuiling
4. Kostenbesparend 

Tijd: 3 minuten

Klaar: uitwisselen met buurman

tabel 14.2 op pagina 154

Gebruik de principes van de groene chemie, Binas tabel 97F.
Geef aan bij welk(e) principe(s) de volgende stelling hoort:

Het gebruiken van het afval van suikerriet
om een kunststof te maken.

1. principe 1
2. principe 5
3. principe 3
4. principe 7

Het gebruiken van het afval van suikerriet

om een kunststof te maken.

Principe 7: Het suikerriet groeit het volgende jaar weer aan.

Past bij: Het uitgangsmateriaal moet, indien technisch en economisch mogelijk, hernieuwbaar zijn.

Gebruik de principes van de groene chemie, Binas tabel 97F. Geef aan bij welk(e) principe(s) de volgende stelling hoort:

Geef aan bij welk(e) principe(s)
de volgende stelling hoort:
Het ontwerpen van plastic tassen die afbreekbaar zijn in het milieu.

Binas 97F

1. principe 8
2. principe 10
3. principe 6
4. principe 4

Het ontwerpen van plastic tassen die afbreekbaar zijn in het milieu

Principe 10. Ontwerpen met het oog op afbraak

Chemische producten dienen zo ontworpen te worden dat ze aan het eind van hun gebruiksperiode niet in het milieu achterblijven, maar afgebroken kunnen worden tot ongevaarlijke reststoffen of tot uitgangsmaterialen.

Geef aan bij welk(e) principe(s) de volgende stelling hoort:

Geef aan bij welk(e) principe(s)
de volgende stelling hoort:

Fabriek A levert verwarmd water aan fabriek B, die het gebruikt voor het verwarmen van zijn uitgangsstoffen.

Binas 97F

1. principe 8
2. principe 6
3. principe 4
4. principe 2

Fabriek A levert verwarmd water aan fabriek B, die het gebruikt voor het verwarmen van zijn uitgangsstoffen.

Principe 6.  Energie-efficiënt ontwerpen

6: De energiebehoefte van het proces moet in het geheel meegenomen en beoordeeld worden op zijn economische impact, maar vooral op zijn impact op het milieu. In ieder geval dient deze impact zo laag mogelijk te zijn.

Geef aan bij welk(e) principe(s)

de volgende stelling hoort:

principes groene chemie toepassen

Aanpassingen aan processen of beschrijvingen van processen moet je kunnen koppelen aan de 12 principes (binas!). 

Het komt altijd hierop neer, groene chemie is:

• veiliger
  
• gebruiken minder grondstoffen en energie
  
• gebruiken zoveel mogelijk duurzame energie en grondstoffen 
• geven minder vervuiling
   
  

Binas 97F

Duurzaamheid

Duurzame ontwikkelingen zijn belangrijk voor toekomstige generaties!

Ze moeten minder energie en grondstoffen consumeren en zuiverdere en minder gevaarlijke stoffen opleveren. 

Daar kunnen we aan rekenen!

Rekenen aan duurzaamheid

Hoe krijgen we cijfermatig een beeld van de "groene chemie" ?

1. Atoomeconomie

2. Rendement

3. E-factor 

Atoomeconomie

Een optimale atoomeconomie houdt in dat het eindproduct zoveel mogelijk atomen van de in het proces gebruikte grondstoffen bevat. 

                                                                                                                           %

Atoomeconomie=​Massabeginstoffen​​Massaproduct​​⋅100

Bereken de atoomeconomie voor CaO

CaCO₃ --> CaO   +  CO₂

Bereken de atoomeconomie van de reactie waarbij 2-broombenzeen-1-ol het product is.

Rendement

In de praktijk wordt de maximale 100% vrijwel nooit gehaald, omdat er bijproducten ontstaan en omdat bij de zuivering een deel van de stof verloren gaat. 

                                                                                                         %

Rendement=​Opbrengsttheorie​​Opbrengstpraktijk​​⋅100

Bij de additie van water aan 1,0 kg propeen
ontstaat 0,80 kg propaan-1-ol.
Bereken het rendement van propaan-1-ol.

Bereken het rendement van dit proces als er 12,7 ton ijzer ontstaat uit 20,4 ton ijzeroxide.

E-factor

E-factor, Environmental factor, is het aantal kg afval per kg product. 

                                                                                                                        

Let op: Bij de M van het reactieproduct moet je rekening houden met het rendement!

Efactor=​Mreactieprod​​Mbeginstoffen−Mreactieprod​​

Bereken de E-factor van de volgende reactie waarbij natrium het gewenste product is en er slecht 80% rendement is:
2 NaCl --> 2 Na + Cl2

Bij groene chemie betekent duurzaam:

“Duurzame ontwikkeling is de ontwikkeling die aansluit op de behoeften van het heden zonder het vermogen van de toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien in gevaar te brengen”      (Verenigde Naties)

Een manier van produceren die hieraan voldoet is "Cradle to Cradle". In het volgende filmpje wordt dit uitgelegd.

0

Doelen 

• Ik kan uitleg geven aan de hand van de twaalf principes van groene chemie (BINAS TB 97F/Tb 14.2 op pag. 154).  
  
• Ik kan rekenen aan de atoomeconomie (BINAS TB 97F).  
  
• Ik kan het belang van een zo hoog mogelijk atoomeconomie uitleggen.  
  
• Ik kan rekenen aan het rendement en de E-factor.   
  
• Ik kan uitleggen wat cradle to cradle betekent en herkennen.  
  

Beheers je alle doelen?

Ja

Nee

Deels

Aan de slag

Maak opdracht 12 t/m 17

Kom anders bij de bijles!