M4 Metalen & recycling

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo, havo, vwo
• Leerjaar 3-6

(zware) metalen

recycling

hergebruik

edelheid

corrosie

Waar komen metalen vandaan?

Hematiet is het mineraal waar het atoomsoort ijzer in voorkomt. Hematiet bestaat voor ongeveer 70% uit ijzer(III)oxide.

Een hoogoven is een installatie waarin ijzererts en koolstof (cokes) worden gesmolten en gemengd. Via een aantal chemische reacties ontstaat gesmolten ijzer. In dit gesmolten ijzer is nog een laag percentage koolstof aanwezig.

Een graafwielbagger is een reusachtige graafmachine die gebruikt wordt om grond af te graven.

Eigenschappen van metalen

Gemeenschappelijke kenmerken van metalen:

     - Glimmend/glanzend oppervlak. Vooral als de metalen net gepolijst zijn.

     - Geleiden warmte en elektrische stroom. 

     - Goed onderling mengbaar tot een legering (alliage). 

     - Smeltpunt vaak hoog. 

     - Verschillen in reactiviteit (edelheid). 

     - Vervormbaar als ze warm zijn. 

Kwik is een uitzondering omdat dit vloeibaar is bij kamertemperatuur.

Verschillen tussen enkele metalen

Een sclerometer is een instrument waarmee de hardheid van materialen gemeten kan worden (d.m.v. de Hardheidsschaal van Mohs). Het werd uitgevonden in 1896 door Thomas Turner, de eerste hoogleraar van de metallurgie in Groot-Brittannië.

Met het toestel wordt een steeds grotere druk via een diamanten punt op het te testen oppervlak uitgeoefend. De druk waarbij er een kras ontstaat, is evenredig met de hardheid. 

Diamant is het hardste van alle bekende natuurlijke stoffen. Kan enkel gekrast worden met diamant.

Een stukje metaal heeft een massa van 51,0 gram
en een volume van 6,48 kubieke centimeter.

Van welk metaal is dit stukje metaal gemaakt? Welke formule heb je nodig?

Met de informatie op de vorige dia is deze vraag uiteindelijk op te lossen.

1. aluminium
2. tin
3. ijzer
4. koper

Alle metalen hebben een grijze zilverachtige kleur.

1. juist
2. onjuist

Alle metalen zijn magnetisch.

1. juist
2. onjuist

Edelheid van metalen

De metalen kunnen we in het 'periodiek systeem' onderverdelen in

drie soorten metalen.

Het periodiek systeem der elementen is een schematische weergave van alle atoomsoorten. De atoomsoorten zijn horizontaal (links naar rechts) op volgorde van atoomnummer gesorteerd. Er zijn in totaal 7 periodes. De atoomsoorten die vertikaal (boven naar beneden) onder elkaar staan hebben vergelijkbare chemische eigenschappen. Dit heet een groep.

natrium 

ijzer

Zeer onedel metaal

Onedel metaal

Halfedel metaal

zilver

Edel metaal

goud

'Gemakshalve' vaak samen onedele metalen genoemd

Corrosiegevoeligheid van metalen

- Zeer onedele metalen reageren erg snel met water en zuurstof.

- Onedele metalen: reageren gemakkelijk met water en zuurstof.

- Edele metalen reageren niet met zuurstof.

Welke van de volgende opties is geen metaal?

1. aluminium
2. diamant
3. goud
4. zink

Hoe edeler een metaal,
des te reactiever het metaal is.

1. juist
2. onjuist

Welk metaal is een edel-metaal?

1. Au
2. Na
3. Li
4. Hg

Sleep de plaatjes naar de juiste plek.

Edel

metaal

Onedele metalen

Zeer onedele metalen

Welke combinatie van symbolen
bevatten alleen niet-metalen?

1. C, H en O
2. H, Sc en Ti
3. N, Zn en Mn
4. Li, Na en Fe

Welk metaal is het enige metaal
dat bij kamertemperatuur
vloeibaar is?

1. kwik
2. ijzer
3. gallium
4. goud

Kan ik met de dichtheid van een metaal
bepalen welk metaal het is?

1. ja
2. nee
3. alleen als je het volume weet
4. alleen als je weet wat de massa is

Niet-metalen geleiden warmte en elektriciteit
beter dan metalen

1. juist
2. onjuist

Zware metalen

- Metalen met een hoge dichtheid & hoge atoommassa.

     - Voorbeelden: Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Mn, Sn, 

                                  Hg, Ag, Zn, Co

- Ook verbindingen van zware metalen zijn vervuilend.

- Apart inzamelen en verwerken via klein chemisch afval.

- Zit verwerkt in o.a. : lampen, elektronica, batterijen,   

   pigmenten (verf).

- Zware metalen moeten verplicht uit afvalwater 

   gehaald worden.

- Giftig

Welk van de volgende opties is geen zwaar metaal?

1. lood
2. natrium
3. cadmium
4. tin

Welke van de volgende opties past het best
bij de term 'zware metalen'?

1. een hoge dichtheid hebben
2. erg giftig zijn
3. heel goed met andere stoffen reageren
4. een hoge dichtheid hebben én erg giftig zijn

Recycling & hergebruik

Recycling is het opnieuw gebruiken van materialen door 

de grondstoffen die in het materiaal zitten te scheiden. 

Hergebruik is het opnieuw gebruiken van een materiaal 

zonder de grondstoffen die in het materiaal zitten te scheiden.

Voorbeelden:

• kleding/schoenen/lingerie inzamelen en opnieuw dragen
• maar bijvoorbeeld ook knuffels, tassen, speelgoed
• je kan spullen inleveren via speciale containers en via Leger des Heils

Voorbeelden:

• plastic inzamelen en nieuwe plastic flessen maken 
  
• glas inzamelen en nieuwe glaswerk maken 
  
• papier inzamelen en er wc-papier van maken 
  
• mobieltjes inzamelen en de kostbare metalen eruit halen 
  
• afval ophalen en in een verbrandingsoven verbranden voor het opwekken van energie

Waarom blijft recycling een uitdaging?

Nieuw plastic
is goedkoper

Saai werk

Sorteren is ingewikkeld

Plastic is vaak 

al kapot

Er zijn verschillende 

soorten plastic

Te duur

Wat is niet een probleem voor de recycling van plastic?

1. plastic is goedkoop om te maken
2. veel verschillende soorten plastics
3. verlijmde materiaalsoorten
4. statiegeld op flessen en kratten

Waar kan je oude apparaten
inleveren voor recyclen?

1. bouwmarkt
2. cadeauwinkel
3. milieu straat
4. frietzaak

Is er sprake is van hergebruik of recyclen? Sleep naar het juiste vakje.

Recycling

Hergebruik

Waarop wordt er bespaard met het
recyclen van gebruikt metaal?

1. grondstoffen en tijd
2. tijd en energie
3. energie en grondstoffen
4. inzamelen en scheiden

Recycling is...

1. een cola flesje weer met water vullen en hergebruiken
2. je onderbroek twee dagen dragen
3. afval gebruiken om nieuw materiaal van te maken
4. produceren voor het milieu

Een zakje chips met aluminium binnenkant
is te recyclen.

1. juist
2. onjuist

Telefoons recyclen

Een telefoon bevat o.a. kobalt, lithium, goud en koper 

in kleine hoeveelheden. 

Deze kunnen via een oven worden gescheiden van het plastic en weer worden hergebruikt.

Wat zit er in je mobiele telefoon?

Van de meer dan 30 metalen in je mobiele telefoon, heeft de helft recyclingscores van onder de 50% - wat betekent dat de eigenschappen die ervoor zorgen dat het materiaal gewild is, in de eerste plaats niet kunnen worden hersteld en het metaal niet kan worden hergebruikt.

Groen betekent dat dit metaal goed gerecycled kan worden uit telefoons.

Zou jij je telefoon voor recycling inleveren
als je een nieuwe telefoon aanschaft?

1. ja
2. nee
3. geef ik aan iemand anders (bv. familielid)
4. ik verkoop deze alleen, niks geven...