6.1 scheiding in de industrie 3H/V

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

H6: Chemische industrie

6.1: Scheiding in de industrie

Leerdoelen:

Je kunt:
3. Uitleggen waarom scheidingsmethoden belangrijk zijn in de industrie.

4. Je kunt de werking van scheidingsmethoden adsorptie en chromatografie en het begrip Rf-waarde uitleggen en toepassen.

Deze les

Terugblik scheidingsmethodes

Adsorptie

Chromatografie

Terugblik scheidingsmethodes

Welke scheidingsmethoden hebben we al gehad?

• Bezinken en filtreren
• Extraheren
• Indampen
• Destilleren

Bezinken en filtreren

Met bezinken en filtreren scheidt je een vaste stof uit een vloeistof.

Bij bezinken wacht je totdat de stof met de hoogste dichtheid naar de bodem is gezakt.

Bij filtreren filter je de vaste stof uit de vloeistof. Scheiding gaat hier op basis van deeltjesgrootte.

Extraheren

Bij extraheren maak je gebruik van een verschil in oplosbaarheid. 

Niet alle stoffen van bijvoorbeeld een theeblad lossen even goed op. Alleen de geur, kleur, en smaakstoffen lossen op. De rest van het blad niet. 

Bij extraheren maken we gebruik van een oplosmiddel. Dit is soms water, maar niet altijd.

Indampen 

Bij indampen scheiden we een opgeloste stof van een vloeistof.

We verwarmen onze oplossing totdat onze vloeistof verdampt, en onze opgeloste stof overblijft.

Scheiding gaat hier op basis van een verschil in kookpunt

Destilleren

Bij destillatie scheiden we twee opgeloste stoffen, voornamelijk vloeistoffen.

Door de vloeistoffen gecontroleerd te verwarmen, kan een temperatuur bereikt worden tussen de kookpunten van de vloeistoffen in. Vervolgens zal 1 van de 2 vloeistoffen gaan koken.

Scheiding gaat hier op basis van een verschil in kookpunt.

Adsorptie

Adsorptie en absorberen zijn twee begrippen die veel met elkaar te maken hebben, maar toch twee verschillende dingen zijn.

 

Absorberen kennen we wel: Wanneer bijvoorbeeld een spons water opneemt. Vervolgens vult de spons zich intern vervolgens met water.

scheiden van stoffen

adsorptie

adsorptiemiddel

actieve kool

Aanhechtingsvermogen

Adsorptie

Bij absorberen wordt er een stof opgenomen door een absorptiemiddel. Denk bijvoorbeeld aan water en een spons.

Bij adsorptie wordt er geen stof opgenomen door een adsorptiemiddel, maar zullen stoffen zich hechten aan de buitenkant van het adsorptiemiddel.

--> Bij adsorptie scheidt je dus op basis van aanhechting.

Adsorptie

Adsorptie wordt vaak uitgevoerd met actieve kool (norit).

  

Actieve kool is een vorm van houtskool, die heel veel oppervlakte heeft. Hierdoor kunnen er heel veel moleculen hechten aan een actieve kool molecuul

Een voorbeeld hiervan is actieve kool om een filter te maken voor een aquarium, of het medicijn Norit.

Chromatografie

Om te testen of een bepaald product zuiver genoeg is, kan er gebruik gemaakt worden van chromatografie.

Er bestaan verschillende vormen van chromatografie. Een tot het meest tot de verbeelding sprekende voorbeeld is papierchromatografie.

Papierchromatografie

Bij papierchromatografie breng je wat mengsel van stoffen aan als een stip op een papiertje.

Vervolgens stop je dit papiertje in een loopvloeistof, die langzaam omhoog zal kruipen.

Het vloeistof beweegt en noemen we de mobiele fase. Het papier is de stationaire fase.

Papierchromatografie

Rf-Waarde

Elke stof heeft bij een bepaalde temperatuur, een bepaalde stationaire fase en een bepaalde loopvloeistof, een eigen Rf-waarde. De Rf-waarde is onafhankelijk van de tijd.  

De Rf-waarde is de afstand die de mengsel heeft afgelegd, afhankelijk van de afstand die de loopvloeistof heeft afgelegd.

Berekenen Rf-waarde

Je meet: 

- De afstand tussen de begin  stip en het de hoogste positie van de stip (A).

- De afstand tussen de begin stip en de grens van het loopvloeistof (B).

(Gebruik steeds het midden van de stippen)

Formule:

Rf-waarde = A / B

De Rf-waarde is een stofeigenschap.

Vloeistof-vloeistof extractie

Vloeistof-vloeistof extractie

• Opgeloste stof uit een vloeistof halen
• Oplosbaarheid
• Scheitrechter

Dit doe je met een scheitrechter