Atoomeconomie en E-factor

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

14.2:

Titanium wordt geproduceerd uit titanium(IV)oxide via twee opeenvolgende reactiestappen:

r1) TiO₂ + C + 2 Cl₂ → TiCl₄ + CO₂

r2) TiCl₄ + 2 Mg → Ti + 2 MgCl₂

Bereken de atoomeconomie voor de productie van titanium uit titanium(IV)oxide.

De totaalreactie (r1 + r2) is:

TiO2  +   C    + 2 Mg + 2 Cl2   →  Ti     + 2 MgCl2 + CO2

79,87   12,01   48,62    141,80     47,87     190,42       44,01              (m in u)

m(beginstoffen) = 282,30 u = m(reactieproducten)

m(gewenst product) = 47,87 u

atoomeconomie = 16,96%

14.2:

Titanium wordt geproduceerd uit titanium(IV)oxide via twee opeenvolgende reactiestappen:

r1) TiO₂ + C + 2 Cl₂ → TiCl₄ + CO₂

r2) TiCl₄ + 2 Mg → Ti + 2 MgCl₂

Het rendement van r1 is 90% en het rendement van r2 is 80%.

Bereken de E-factor voor de productie van titanium uit titanium(IV)oxide.

De totaalreactie (r1 + r2) is:

TiO2  +   C    + 2 Mg + 2 Cl2   →  Ti     + 2 MgCl2 + CO2

79,87   12,01   43,76    141,80     34,47                              (m in u)

Door rendement r1 minder Mg nodig in r2!

m(Mg) = 48,62 u x 0,90 = 43,76 u 

m(beginstoffen) = 277,44 u

Door rendementen r1 en r2 minder Ti geproduceerd!

m(gewenst product) = 47,87 u x 0,90 x 0,80 = 34,47 u

E-factor = (277,44 - 34,47) / 34,47 = 7,0 (kg afval / kg Ti)

Kun jij nu zelf atoomeconomie en E-factor berekenen?

Test jezelf:

• opgaven 14, 17, 18b, 21, 22 (!) van paragraaf 14.2
• weektaak 3 (Classroom)