Scheikunde mavo3 H6.3 Productie van metalen

• Scheikunde
• Middelbare school
• mavo
• Leerjaar 3

Scheikunde mavo3

 Hoofdstuk 3

Productie van metalen

Erts

In de grond vind je aluminiumoxide gemixt met roest, dit heet bauxiet.

Eerst scheid je de bauxiet naar aluminiumoxide. 

Als laatst wordt de aluminiumoxide ontleedt.

ijzererts

Aluminium heeft een kleine dichtheid en is toch redelijk sterk hierdoor is het een veel gebruikt metaal. 

Aluminium uit aluminiumerts(=bauxiet)

Aluminium heeft een kleine dichtheid en is toch redelijk sterk hierdoor is het een veel gebruikt metaal. 
Je haalt aluminium uit het erts (bauxiet heeft +/- 50 % aluminiumoxide, Al O  ) en dat laat je smelten, via elektrolyse ontleden en het aluminium aftappen. 

2

3

Waarom een blokschema? 

Een blokschema geeft overzicht over hoe een  proces in zijn werking gaat. 

Blokschema:

Blokken: processen 

Pijlen : stoffen  

Blokschema: van bauxiet naar Al O  

2

3

Aluminium  

Bauxiet bestaat voor een groot deel uit aluminiumoxide Al₂O₃

Door elektrolyse van Al₂O₃ ontstaan aluminium en zuurstof. 

 

Aluminiumoxide ---->  aluminium + zuurstof 

  2 Al₂O₃ (s)  -------> 4 Al(l) + 3 O₂ (g) 

De elektrolyse van aluminiumoxide kost zeer veel energie, deze energie ontstaat bij de verbranding van fossiele brandstoffen in elektriciteitscentrale hierbij komt veel CO₂(g) vrij. (Verhoogt het versterkte broeikaseffect.) 

 

cokes

ijzererts

0

Van grondstof tot product

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

Hoogoven

ijzererts(s) + cokes (c) boven in

zuurstof (g) onder in 

Er ontstaan slakken (afval, grondstof voor cement) en ruwijzer (Fe) onderuit.

Hoogovenproces

1e reactie: cokes met zuurstof.

cokes     + zuurstof     -> koolstofmono-oxide

2C   + O        -> 2CO

2e reactie: ijzeroxide met koolstofmono-oxide.

ijzeroxide + koolstofmono-oxide -> ruwijzer + koolstofdioxide

Fe O       + 3 CO     ------> 4 Fe  + 3 CO

2

(s)

(g)

(g)

(s)

(g)

(g)

2

3(s)

(g)

2 (g)

(l)

Tekst

Blokschema ruwijzerproductie

(=koolstof)

(1e                   )

    verhitten

(2e            )

  verhitten

  

hoogovengas   

Van ruwijzer naar  buigzaam (constructie) staal:

         

        Het koolstofgehalte van ruwijzer is 4%, dit moet worden verlaagd                                                (ruwijzer is heel bros/breekbaar/niet buigzaam)        

                         dit doet men door zuurstof te blazen door het vloeibare 

ruwijzer, het koolstof reageert met de zuurstof. 

2 C     +  O            ----> 2 CO+

(s)

2 (g)

(g)

Van ruw ijzer naar staal 

Het ruwijzer dat de hoogoven verlaat, bevat nog veel 

koolstof (4%) en is daardoor hard en breekbaar.

Materiaal voor de barbecue

Staal

RVS Roest vrij Staal

Gietijzer

Gietijzer

Heel hard, slijt niet.

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.

1. ijzer + lucht -> roest
2. ijzer + water -> roest
3. ijzer + water + lucht -> roest

Hoe wordt het vloeibare, gezuiverde ijzer dat direct uit de hoogoven komt ook wel genoemd?

1. Zuiver staal.
2. Zuiver ijzer.
3. Ruw ijzer.
4. Ruw staal.

Wat is staal?

1. Een andere vorm van ijzer
2. Het metaal ijzer met daarin C-atomen
3. Het metaal ijzer met daarin Zn-atomen
4. Het metaal ijzer met daarin Sn-atomen

Huiswerk maken:

Hoofdstuk 3

opdrachten

1 t/m 5 + 7 t/m 9