Een van de onderdelen van een wegwerpaansteker is een plastic vaatje met daarin een vloeibaar gemaakt gas.
Het gas is brandbaar en kan worden aangestoken met een vonkje.
Het vonkje ontstaat wanneer een ruw metalen wieltje langs een zogenoemd vuursteentje gaat.
André en Robbert hebben de wegwerpaansteker gekozen als onderwerp voor hun profielwerkstuk.
Daarbij hebben ze de volgende onderzoeksvragen genoteerd:
I Is het plastic waarvan het vaatje gemaakt is, een thermoplast of een thermoharder?
II Uit welke stof of stoffen bestaat het vloeibaar gemaakte gas?
III Uit welke stof of stoffen bestaat het vuursteentje?
IV Hoeveel energie komt vrij wanneer je met de aansteker een vlammetje maakt om een kaars aan te steken?
André en Robbert beginnen met het lezen van de informatie op de verpakking van de wegwerpaansteker.
Er staat onder andere “niet aan temperaturen boven 50 oC blootstellen”.
Daarom vermoeden ze dat het plastic waarvan het vaatje gemaakt is, een thermoplast is.
Om dit te onderzoeken, nemen ze een stukje plastic waarvan het vaatje is gemaakt en brengen dit in water met een temperatuur van 60 oC. Het plastic blijkt niet zacht te worden.
Ze gaan op zoek naar informatie over de samenstelling van een vuursteentje. André vindt dat vuursteentjes die vonken geven als je ze tegen elkaar slaat, voornamelijk uit silica bestaan. Hij vindt ook informatie over een aantal eigenschappen van silica.
Volgens de informatie die Robbert vindt, bestaat een vuursteentje uit zogenoemd mischmetaal: een legering die voornamelijk bestaat uit de metalen cerium en lanthaan. Na overleg over de informatie die ze hebben gevonden, willen ze gaan onderzoeken of een vuursteentje elektrische stroom geleidt. Ze bespreken dit idee met hun docent. Deze zegt: „Als je ervan uitgaat dat een vuursteentje óf van silica óf van mischmetaal is, dan is jullie onderzoek naar stroomgeleiding inderdaad geschikt om vast te stellen uit welke stof het vuursteentje bestaat.”
André en Robbert kopen een paar vuursteentjes.
Voor hun onderzoek bouwen ze een opstelling waarmee ze kunnen nagaan of het vuursteentje elektrische stroom geleidt.
Wanneer het vuursteentje wordt opgenomen in een stroomkring blijkt het de elektrische stroom niet te geleiden.
Nu denken André en Robbert te weten uit welke stof een vuursteentje bestaat.
Hun docent vindt echter dat ze het vuursteentje een bepaalde behandeling hadden moeten geven voordat ze hun onderzoek naar stroomgeleiding uitvoerden.
Robbert herinnert zich dat in de informatie over het mischmetaal ook was vermeld dat cerium en lanthaan allebei gemakkelijk reageren met zuurstof uit de
lucht, waarbij cerium(IV)oxide en lanthaan(III)oxide ontstaan.
Een stukje mischmetaal is daarom vrijwel altijd bedekt met een laagje van deze oxiden.
Voor de beantwoording van de laatste deelvraag wegen André en Robbert een aansteker en maken er 40 keer een vlammetje mee.
Daarna wegen ze de aansteker opnieuw.
Deze blijkt 0,15 gram lichter te zijn geworden.
Verder hebben ze gevonden dat 2,9·106 joule aan energie vrijkomt bij de volledige verbranding van 1,0 mol C4H10 (aanstekergas).
In de discussie geven André en Robbert aan dat de hoeveelheid energie die ze met hun gegevens hebben berekend, anders is dan de hoeveelheid energie die is vrijgekomen bij hun experiment. Dit leiden ze af uit de waarneming dat de vlammetjes geel van kleur waren.
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding 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.
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.
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.
