13.1 Groene productie

• newEditor
• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

13.1 Groene productie

Je leert:

• waaraan een duurzaam proces voldoet.

• de uitgangspunten van groene chemie.

• het berekenen van atoomeconomie, rendement en E-factor.

Duurzaamheid

3 P-principe:

Groene chemie

Er wordt rekening gehouden

met 3P-principe en cradle-to-cradle

12 principes: BINAS 97A

Uitgangspunten in de groene chemie

Atoomeconomie

Het maken van een product gaat via reactiestappen. Je wilt hierbij zo min mogelijk afval hebben. Dit kun je berekenen met de atoomeconomie:

Hoe hoger het percentage, hoe beter!

Binas 37H

Rendement

Hoe hoger het rendement, des te efficiënter een reactie verloopt.

Ketenanalyse: alle afzonderlijke stappen onderzoeken. Voorbeeld: rendement stap 1 is 75%, stap 2 is 55%. Totale rendement is dan: 0,75 x 0,55 = 0,41, dus 41%.

E-factor

E = Environmental = het aantal kg afval dat ontstaat per kg product

E-factor klein is beter!!

• Eerst atoomeconomie berekenen en dan de
  E-factor!

Reactie 1

atoomeconomie = m zink / (m zinkoxide + m methaan) x 100

•                                  = (4x 65,38) / [(4x 81,38) + 16,042] x 100

•                                  = 76,48% 

E-factor = (m beginstoffen - m werkelijke opbrengst ) / m werkelijke opbrengst

•           m beginstoffen = 4x 81,38 + 16,042 = 341,562 u

•           m werkelijke opbrengst :
  er kan 4x 65,38 = 261,5 u aan zink ontstaan theoretisch. Het rendement is              70% dus er de werkelijke opbrengst is: 0,7 x 261,5 = 183 u

• E-factor = (341,562 - 183) / 183 = 0,866

Reactie 2

atoomeconomie = m zink / (m zinkoxide + m koolstofmono-oxide) x 100

•                                  = 65,38 / (81,38 + 28,01] x 100

•                                  = 59,77% 

E-factor = (m beginstoffen - m werkelijke opbrengst ) / m werkelijke opbrengst

•           m beginstoffen = 81,38 + 28,01 = 109,39 u

•           m werkelijke opbrengst : 
  er kan 65,38 u aan zink ontstaan theoretisch. Het rendement is 92,2% dus er de werkelijke opbrengst is: 0,922 x 65,38 = 60,3 u

• E-factor = (109,39 - 60,3) / 60,3 = 0,815

Welke reactie is het meest groen?

Reactie 1

atoomeconomie = 76,48%

E-factor = 0,866

Reactie 2

atoomeconomie = 59,77%

E-factor = 0,815

• E-factor houdt rekening met het hele proces

• Reactie 2 is meest groen doordat de E-factor lager is

Aan de slag 

• Doorlezen 13.1

• Maken: STENCIL (SPECIAAL VOOR HAKAN)