9.3 Duurzame chemie

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

9.3 Duurzame chemie

Planning

• Vragen uit 9.3 en 9.4? 
  


• Cradle to cradle 
• Elementkringloop
• Soorten processen
• Rendement verhogen 
• Maak 22, 23, 24, 26
• Extra uitleg voor wie wil

Vragen over 9.1 en 9.2?

Doelen 

Ik kan uitleggen of en hoe een proces voldoet aan het ‘cradle to cradle’ principe.

Ik kan aangeven wat de kringloop van een stof/element inhoudt.

Ik kan de verschillen uitleggen tussen een batch en een continu proces.

Ik kan uitleggen wat bulkchemie en fijnchemie inhouden.

Ik kan uitleggen hoe een productie duurzamer kan worden.

Ik kan het rendement van een reactie berekenen.

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

Binas 97F

tabel 14.2 op pagina 154

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!

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

Elementenkringloop - koolstof

Elementenkringloop - stikstof

Soorten productieprocessen 

Uitgelegd aan de hand van patat

Batchproces 

Het product wordt in één keer gemaakt. Het reactievat wordt daarna geleegd/schoongemaakt en opnieuw gebruikt. Batchprocessen zijn geschikt voor het maken van kleine hoeveelheden.

Continuproces

De grondstoffen worden continu aangevoerd en verwerkt tot een product dat elders continu uit het reactievat stroomt.

De stofstroom wordt niet onderbroken en het proces wordt niet stil gelegd. 

Schaal van een proces

Bulkchemie: op grote schaal (grote hoeveelheden)

Fijnchemie: op kleine schaal (kleine hoeveelheden)

Opschalen= van fijnchemie naar bulkchemie 

Processen verduurzamen 

Mogelijkheden om de productie duurzaam te maken, zijn bijvoorbeeld:

• Recycling (interne kringlopen sluiten)
  
• Bijproducten (zo min mogelijk) => voorkomen van nevenreacties
• Energie-efficiënte productiemethoden =>(reacties met lage temperatuur en druk)

Rendement

In de praktijk gaat bij het zuiveren van het gewenste product altijd stof verloren

en/of

ontstaan er onduidelijke en ongewenste bijproducten

door onvolledige omzettingen of nevenreacties.

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.

Aan de slag

Maak opdracht 22, 23, 24 en 26.