De geur van ambergrijs ontstaat door een combinatie van verschillende stoffen.
Om deze geurstoffen te isoleren wordt in een laboratorium van een parfumfabriek een stuk ruw ambergrijs in een mortier zo fijn mogelijk gemaakt en in een geschikt oplosmiddel gebracht.
Het verkregen mengsel wordt gefiltreerd en het filtraat wordt verder opgewerkt.
Eén van de karakteristieke geurstoffen in ambergrijs is ambrox.
De structuurformule van ambrox is hieronder weergegeven:
De meeste geurstoffen zijn hydrofoob.
Ambrox wordt ook verwerkt in sommige huisparfums (luchtverfrissers).
Mevrouw Steenkamp koopt een dergelijke huisparfum met verstuiver.
Zij spuit hiermee één keer in haar woonkamer.
Na enige tijd heeft de damp zich gelijkmatig over de woonkamer verspreid.
Om ambrox te kunnen ruiken moet de geurdrempel overschreden worden.
De geurdrempel is de laagste concentratie van een gasvormige stof in lucht die waarneembaar is voor de mens.
Door één keer te spuiten met de huisparfum is 5,7·10–4 g ambrox in de woonkamer aanwezig.
‘Groene’ airbag
Een airbag in een auto is een veiligheidsvoorziening die inzittenden bij een botsing moet beschermen.
De airbag wordt dan in zeer korte tijd gevuld met een gas.
In tekstfragment 1 wordt een nieuw ontwerp beschreven dat in vergelijking met de huidige airbags een verbetering betekent op milieugebied.
tekstfragment 1
Argon staat in groep 18 van het periodiek systeem.
Bij de optredende reactie komt warmte vrij.
Samen met het argon dat in de airbag wordt geblazen, zorgt de reactie ervoor dat de airbag bij een botsing tot het gewenste volume wordt opgeblazen.
Uit de warmte die bij de reactie vrijkomt, kan worden berekend hoeveel gram waterdamp wordt gevormd.
De vrijgekomen warmte wordt opgenomen door het airbagkussen dat gemaakt is van de kunststof nylon-6,6 HT.
De aanduiding HT staat voor High Tenacity (= hoge sterkte).
Hieronder is een fragment van de structuurformule van nylon-6,6 weergegeven:
Uit de toevoeging HT bij nylon-6,6 blijkt dat er verschillende kunststoffen op basis van nylon-6,6 bestaan.
De overeenkomst tussen deze kunststoffen is dat ze nylon-6,6 bevatten.
De fotonenboer
Een type batterij dat tegenwoordig weer in de belangstelling staat, is de zogenoemde flow-batterij.
Een voorbeeld hiervan is de vanadium-redox-flow-batterij.
Deze oplaadbare batterij wordt afgekort als VRFB (V is het symbool van het element vanadium).
In figuur 1 is deze batterij schematisch weergegeven.
Met de formules bij de elektroden zijn de omzettingen zowel bij het opladen als bij de stroomlevering weergegeven.
In de VRFB kan elektrische energie worden opgeslagen die wordt geproduceerd door bijvoorbeeld zonnecellen.
De twee halfcellen in de VRFB zijn verbonden met relatief grote opslagtanks die zijn gevuld met een zwavelzuuroplossing waarin ook vanadiumverbindingen zijn opgelost.
De elektrolyt wordt rondgepompt (‘flow’) langs de elektroden.
De elektroden reageren zelf niet mee in de redoxreacties.
Beide halfcellen zijn van elkaar gescheiden door een membraan dat alleen H+ ionen kan doorlaten.
Wanneer de batterij nog niet is opgeladen, bevatten de linker-halfcel en de daarop aangesloten tank een oplossing waarin vanadylionen (VO2+) als enige vanadium bevattende deeltjes voorkomen.
De rechter-halfcel en de daarop aangesloten tank bevatten een oplossing waarin vanadium(III)sulfaat als enige vanadium bevattende stof is opgelost.
Tijdens het opladen van de batterij vinden aan de elektroden de volgende halfreacties plaats:
elektrode A: VO2+ + H2O → VO2+ + 2 H+ + e–
elektrode B: V3+ + e– → V2+
Zowel tijdens het opladen als tijdens de stroomlevering bewegen H+ ionen in de VRFB van de ene naar de andere halfcel.
Onderstaand tekstfragment gaat over de toepassing van een VRFB in de praktijk van een boerenbedrijf.
tekstfragment 1
De opslagtanks bevatten elk 3,0 m3 elektrolytoplossing.
Een belangrijke eigenschap van flow-batterijen is de zogenoemde energiedichtheid van de elektrolytoplossing. Dit is de hoeveelheid energie die per kg
elektrolytoplossing kan worden geleverd.
De energiedichtheid wordt uitgedrukt in Wh kg–1 (wattuur per kg).
De fotonenboer gebruikt de opgeslagen energie nu nog in zijn eigen bedrijf.
de toekomst zou de energie die is opgeslagen in de elektrolytoplossingen, kunnen worden toegepast in elektrische auto’s die zijn uitgerust met een VRFB. In een publicatie over die toepassing is figuur 2 opgenomen.
In deze tekening wordt het tanken van elektrolyt bij de fotonenboer voorgesteld als het tanken van benzine bij auto’s met een benzinemotor.
Bij een auto met een VRFB zal het tanken echter anders moeten worden uitgevoerd.
Loodaccu’s recyclen
Volgens een studie van de United Nations Environment Programme worden wereldwijd ieder jaar 325 miljoen loodaccu’s geproduceerd met
een gemiddelde massa van 17,2 kg.
De samenstelling van deze accu’s is hieronder weergegeven.
Helaas hebben loodaccu’s een beperkte levensduur.
Kapotte accu’s worden op grote schaal gerecycled.
Het metaal lood dat uit de accu’s wordt teruggewonnen, is niet alleen afkomstig uit het lood maar ook uit de loodverbindingen.
Het terugwinnen van lood uit accu’s levert geld op, want lood is een waardevol metaal.
Hieronder is het blokschema weergegeven van het recycleproces.
blokschema
In ruimte I worden de accu’s in kleine stukjes gemalen en wordt de zwavelzuuroplossing verwijderd.
Ruimte II is een grote bak met water.
Het polypropeen drijft op het water en wordt van het oppervlak afgeschoven.
De andere materialen (lood, loodverbindingen en polychlooretheen) zakken naar de bodem.
Deze materialen worden naar een oven (ruimte III) overgebracht en daar samen met koolstof verhit tot 1400 °C.
In deze oven smelt het lood en treden verschillende reacties op.
Bij deze reacties ontstaan zogenoemde ovengassen.
Koolstofdioxide, zwaveldioxide en waterstofchloride vormen de hoofdbestanddelen van deze ovengassen.
In ruimte III ontstaat ook vloeibaar lood uit de loodverbindingen.
De vergelijking van één van de reacties die optreedt in ruimte III is hieronder weergegeven.
PbO2 (s) + C(s) → Pb (s) + CO2 (g) reactie 1
Zwaveldioxide en waterstofchloride die in ruimte III ontstaan, mogen niet in de lucht worden geloosd.
Zwaveldioxide en waterstofchloride worden uit de ovengassen verwijderd.
Op de uitwerkbijlage is het blokschema uitgebreid met de ruimtes IV tot en met VII.
Met behulp van dat uitgebreide blokschema kan de verwijdering van zwaveldioxide en waterstofchloride uit de ovengassen worden weergegeven.
De verwijdering van zwaveldioxide en waterstofchloride verloopt als volgt:
− In ruimte IV worden de ovengassen in contact gebracht met een overmaat natronloog. Hierbij ontstaan opgelost natriumsulfiet,
opgelost natriumchloride en opgelost natriumcarbonaat.
− In ruimte V worden de sulfietionen met behulp van zuurstofmoleculen omgezet tot sulfaationen.
− In ruimte VI wordt zoveel zwavelzuuroplossing toegevoegd dat alle hydroxide-ionen worden omgezet tot watermoleculen en alle
carbonaationen worden omgezet tot koolstofdioxidemoleculen.
− In ruimte VII wordt de oplossing gedeeltelijk ingedampt. Het natriumsulfaat dat daarbij uitkristalliseert, kan worden gebruikt bij het maken
van glas of wasmiddel.
Zuurstofmakende methaangoochelaar
Tekstfragment 1
Bij de reactie van methaan met zuurstof (regels 13-15) ontstaan dezelfde reactieproducten als bij de volledige verbranding van methaan.
De ontleding van NO (regel 11) en de daaropvolgende reactie van methaan met zuurstof kunnen in één reactievergelijking worden weergegeven.
Bij de experimenten met gemerkte verbindingen (regels 12 en 13) werd gebruikgemaakt van nitrietionen waarvan de N atomen 15N atomen waren.
Ook nitrietionen met 14N atomen die in de natuur verreweg het meest voorkomen, werden in hetzelfde experiment gebruikt.
De N2 moleculen die bij het experiment ontstonden, bleken drie verschillende massa’s te hebben.
De omzetting van NO2- tot NO (regels 9 en 10) is een redoxreactie.
Daarbij is NO2- de oxidator.
De vergelijking van de halfreactie van deze omzetting is hieronder onvolledig weergegeven.
De elektronen en de coëfficiënten ontbreken.
NO2- + H+ → NO + H2O
De experimenten met de bacteriën werden uitgevoerd in een licht basisch milieu met een pH van 7,3.
Traanfilm
Elke keer dat je met je ogen knippert, wordt traanvocht in een dun laagje gelijkmatig verdeeld over het oog.
Dit dunne laagje wordt de traanfilm genoemd en dient om het oogoppervlak glad te houden en te beschermen tegen de buitenlucht. De traanfilm bestaat uit drie lagen: een slijmlaagje, een waterlaagje en een vetlaagje (zie figuur 1).
Het slijmlaagje, dat in direct contact staat met het oogoppervlak, zorgt voor een gelijkmatige verdeling en hechting van het waterlaagje.
Het waterlaagje zorgt voor de afvoer van bacteriën, vuil en stof.
Het vetlaagje voorkomt verdamping van het water en bevat onder andere fosfolipiden. Hieronder is een fosfolipidemolecuul schematisch weergegeven:
Fosfolipiden maken het mogelijk dat het vetlaagje zich gelijkmatig verdeelt over het waterlaagje.
Hieronder is de doorsnede van de traanfilm weergegeven.
Het slijmlaagje bevat mucines.
Mucinemoleculen bestaan uit eiwitketens waaraan polysacharideketens zijn gebonden.
Deze polysacharideketens geven mucinemoleculen een groot waterbindend vermogen.
In figuur 2 is een fragment van een mucinemolecuul schematisch weergegeven.
De eiwitketens van mucinemoleculen bestaan uit delen waarin het aminozuur cysteïne veel voorkomt en uit delen waar de aminozuren serine, threonine en proline veel voorkomen.
Het fragment ~Ser-Thr-Pro~ komt regelmatig voor in mucinemoleculen.
De cysteïnerijke delen van twee verschillende mucinemoleculen vormen door reactie met zuurstof crosslinks met elkaar.
Bij deze reactie ontstaat ook water.
Hieronder is de vergelijking van deze reactie onvolledig weergegeven.
De polysacharideketens die in mucinemoleculen voorkomen, zorgen ervoor dat mucine een groot waterbindend vermogen heeft.
Het arrangement Examen scheikunde havo 1e tijdvak 2016 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Dick Naafs
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2017-05-19 19:24:16
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland 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.
