VWO Scheikunde examen 2018 1e tijdvak met video-uitleg

De PEF-fles

Ieder jaar worden grote hoeveelheden PET-frisdrankflessen geproduceerd. Het Nederlandse bedrijf Avantium heeft een proces ontwikkeld om de kunststof PEF als alternatief voor PET te produceren.

Bij de productie van PEF wordt biomassa als grondstof gebruikt, terwijl PET wordt geproduceerd uit aardolie.
Voor de productie van PEF worden plantaardige monosachariden zoals glucose gebruikt.

Glucose wordt in een eerste proces omgezet tot HMF. Uit HMF kunnen verschillende stoffen worden gemaakt die voor de chemische industrie bruikbaar zijn. In onderstaand schema zijn enkele van deze stoffen schematisch weergegeven.

schema

Bij de omzettingen van glucose tot de bovenstaande reactieproducten komt geen koolstofdioxide vrij in de chemische reacties.

Een ander gebruik van glucose is vergisting tot bio-ethanol, een proces dat kan worden weergegeven met onderstaande reactievergelijking.
C₆H₁₂O₆ --> 2 C₂H₆O + 2 CO₂
De atoomeconomie van de vergisting van glucose is minder gunstig dan de atoomeconomie van de productie van HMF uit glucose. Voor de productie van HMF is geen andere beginstof dan glucose nodig.

Zowel PET als PEF zijn polyesters. PEF is een copolymeer van ethaan-1,2-diol en FDCA (zie schema).

Sommige andere stoffen uit het schema kunnen ook worden gebruikt als monomeren voor polyesters. De polymeren zijn dan meestal copolymeren van twee monomeren. Eén stof uit het schema kan echter zonder een
ander monomeer als grondstof dienen voor een polyester.

Avantium heeft een productieproces ontwikkeld waarbij FDCA met een hoog rendement geproduceerd kan worden uit HMF. De productie start met de reactie van HMF met methanol waarbij de stof MMF ontstaat.
MMF is een ether.
HMF + methanol --> MMF + H₂O (reactie 1)
In het Avantium-proces wordt MMF vervolgens omgezet tot FDCA volgens reactie 2.
MMF + zuurstof --> FDCA + methanol (reactie 2)

Een al langer bekend proces om MMF om te zetten tot FDCA is weergegeven in reactie 3.
MMF + zuurstof --> FDCA + H₂O + CO₂ (reactie 3)
De productie van FDCA volgens reacties 1 en 2 heeft een hoger rendement dan volgens reacties 1 en 3.
Ook is de productiemethode van Avantium duurzamer als je let op de uitgangspunten van de Groene Chemie.
Een medewerker van Avantium schrijft een artikel voor een breed publiek.
In het artikel verwerkt de medewerker twee argumenten op basis van uitgangspunten 1 en 2 van de Groene Chemie, zodat duidelijk wordt dat het productieproces van Avantium duurzamer is dan het oude proces.

Wetenschappers hebben met behulp van modellen de CO₂-uitstoot berekend tijdens de zogeheten levenscyclus van zowel PET als PEF.
In de berekening van deze CO2-levenscyclus-uitstoot wordt uitgegaan van de volgende punten:
1 de CO₂-uitstoot van het productieproces en het transport van stoffen.
2 PET en PEF worden even vaak gerecycled.
3 de CO2-uitstoot van het verbranden van PET- en PEF-afval.
De CO2-uitstoot van de verbranding van PEF (punt 3) wordt buiten beschouwing gelaten als FDCA en ethaan-1,2-diol geheel uit biomassa worden gemaakt.
De CO₂-uitstoot van de verbranding van PET wordt niet buiten beschouwing gelaten.

De berekende waarde van de CO₂-uitstoot tijdens de levenscyclus van geheel uit biomassa gemaakt PEF is 0,8 ton CO₂ per ton polymeer.
De berekende waarde van de CO₂-uitstoot tijdens de levenscyclus van PET is 4,4 ton CO₂ per ton polymeer.

video-uitleg PEF fles

Colofon

Het arrangement VWO Scheikunde examen 2018 1e tijdvak met video-uitleg is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

Auteur: Wouter Renkema Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd: 2018-06-13 08:34:36
Licentie: Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat

het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken

voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.

Dick Naafs heeft het arrangement met de vragen en antwoorden gemaakt. Wouter Renkema heeft de video-uitleg erbij geplaatst. Voor meer uitleg en oefeningen, ook over andere scheikunde-ondewerpen, zie http://scheikundehavovwo.nl/

Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

Leerniveau: VWO 6;
Leerinhoud en doelen: Scheikunde;
Eindgebruiker: leerling/student
Moeilijkheidsgraad: gemiddeld
Studiebelasting: 3 uur en 0 minuten
Trefwoorden: 2018, antwoorden, examen, opgaven, pef, scheikunde, uitleg, video, vwo, zijde

Bronnen

Bron	Type
video-uitleg PEF fles https://www.youtube.com/watch?v=LJrWsOo6rTM	Video
video-uitleg zijde verven https://www.youtube.com/watch?v=6qpW68z1Evg	Video
video-uitleg fenolproductie https://www.youtube.com/watch?v=kwqki1jXA_s	Video
video-uitleg fotonenboer https://www.youtube.com/watch?v=_dBK2o68rCw	Video

Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

Naafs, Dick. (2018).

VWO Scheikunde examen 2018 1e tijdvak

https://maken.wikiwijs.nl/124321/VWO_Scheikunde_examen_2018_1e_tijdvak

Downloaden

Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

Metadata

Metadata overzicht (Excel)

LTI

Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

Arrangement

IMSCC package

Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

IMSCC package

Meer informatie voor ontwikkelaars

Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.