Afvalhout als grondstof
Caprolactam is een belangrijke grondstof waar onder andere nylon van wordt gemaakt. Tot nu toe werd caprolactam geproduceerd uit aardolie. Vanwege de toekomstige schaarste van aardolie wordt er gezocht naar hernieuwbare grondstoffen voor caprolactam. Een nieuwe ontwikkeling betreft de toepassing van afvalhout als grondstof voor caprolactam. Een belangrijk tussenproduct hierbij is levulinezuur (C5H8O3). De structuurformule van levulinezuur is hieronder weergegeven.
De stappen die verlopen bij de omzetting van afvalhout tot uiteindelijk caprolactam zijn hieronder verkort weergegeven.
afvalhout --> suikers --> levulinezuur --> caprolactam
Voor de productie van levulinezuur wordt een batch bereid van pulp (gemalen afvalhout), geconcentreerd zwavelzuur en water. Het ontstane reactiemengsel bevat 21 massa% afvalhout en 3,0 massa% zwavelzuur. Een batch bevat 200 kg reactiemengsel.
- In S2 wordt 4-methyl-pentaan-2-on (MIBK) aan het filtraat toegevoegd.
- Het deel van het mengsel met daarin levulinezuur wordt doorgevoerd naar scheidingsruimte 3
- In S3 wordt levulinezuur afgescheiden van MIBK en de bijproducten door middel van
figuur
In het deeltje Y komt een atoom voor waarbij niet wordt voldaan aan de oktetregel.
Het totale rendement van de omzettingen van levulinezuur tot caprolactam is nog laag.
Deze productie van caprolactam is ontworpen zodat afvalhout nuttig kan worden gebruikt als hernieuwbare grondstof. Toch kan het proces als geheel nog niet groen worden genoemd op basis van de uitgangspunten van de groene chemie.
uitlegfilmpje afvalhout als grondstof vraag 1 t/m 8
Colofon
Het arrangement VWO scheikunde examen 2019 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 | 2019-06-11 22:21:05 |
Licentie |
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. |
Dick Naafs heeft het arrangement met de vragen en de 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: |
|
Toelichting | Het vwo eindexamen 1e tijdvak 2019 is verwerkt in een arrangement. Bij de beantwoording van de vragen is gebruik gemaakt van het correctievoorschrift van de CEVO. |
Leerniveau | VWO 6; |
Leerinhoud en doelen | Scheikunde; |
Eindgebruiker | leerling/student |
Moeilijkheidsgraad | gemiddeld |
Studiebelasting | 3 uur en 0 minuten |
Trefwoorden | afvalhout, ammoniak, caprolactam, cyanuurzuur, enduracididine, kjeldahl, levulinezuur, melamine, teixobactine, video |
Bronnen
Bron | Type |
---|---|
uitlegfilmpje afvalhout als grondstof vraag 1 t/m 8 https://www.youtube.com/watch?v=lZYSAdRruUE |
Video |
uitlegfilmpje teixobactine vraag 9 t/m 13 https://www.youtube.com/watch?v=U51w1GDImTM |
Video |
uitlegfilmpje melamine detecteren in voeding vraag 14 t/m 20 https://www.youtube.com/watch?v=yt-q19V1tmw |
Video |
uitlegfilmpje ammoniak en energie uit afvalwater vraag 21 t/m 28 https://www.youtube.com/watch?v=JiN2w1Ccuso |
Video |