les 5 niveau 3

Vandaag gaan jullie kort de opdrachten maken bij les vijf. Daarna gaan we alles klassikaal bespreken. Dus zorg ervoor dat je de opdrachten bij de hand hebt op je laptop of papier.

Het scheiden van mengsels

Om bepaald grondstoffen te verkrijgen voor het maken van voedingsmiddelen is het nodig om mengsels van elkaar te scheiden.

Procedures waarbij gemengde stoffen van elkaar gescheiden worden, noemen we Fysische scheidingstechnieken.

Fysisch, omdat we gebruik maken van verschillen in fysische (natuurkundige) eigenschappen van de stoffen. De chemische eigenschappen, zoals het kookpunt en smeltpunt, veranderen hierbij niet. Fysische eigenschappen die hier gebruikt kunnen worden zijn:

De belangrijkste technieken die gebruikt worden om mengsels te scheiden volgen hieronder.

 

Bezinken

in een mengsel van een vaste, niet-oplosbare vaste stof en een vloeistof zal na enige tijd de vaste stof naar de bodem zakken. Dit proces noemt met bezinken. Door de vloeistof vervolgens af te schenken van de vaste stof kan het mengsel worden gescheiden.

Een eenvoudig voorbeeld: in een mengsel van zand en water bezinkt het zand. Het water kunnen we afschenken.

Wij maken bij deze scheidingsmethode gebruik van de fysische eigenschap: Verschil in dichtheid van stoffen.

 

Centrifugeren

Is het verschil in dichtheid niet groot genoeg dan moeten we de zwaartekracht een handje helpen, dit noemen we centrifugeren. In een centrifuge brengen we een buis met vloeistof. Door een hoge draaisnelheid ontstaat een centrifugale versnelling die groter is dan de gewone zwaartekrachtversnelling. Zwaardere deeltjes belanden daardoor op de bodem.

Een eenvoudig voorbeeld: Om verschillende soorten melk te maken, wil je vet uit de melk verwijderen. Dit doe je met behulp van een centrifuge. De zwaardere vetdeeltjes zullen naar de bodem zakken en worden als room verwijderd. De lichtere deeltjes blijven achter, dit is bijvoorbeeld een halfvolle melk.

Wij maken bij deze scheidingsmethode gebruik van de fysische eigenschap: verschil in dichtheid van stoffen.

 

Indampen:

Indampen gebruik je om een vaste stof en een vloeistof (in een oplossing) te scheiden. Indampen wordt meestal toegepast als de vloeistof niet bewaard hoeft te worden.

Enkele voorbeelden: de suikerwinning uit stroop en de zoutwinning uit zeewater.

We maken bij deze scheidingsmethode gebruik van de fysische eigenschap: het verschil in kookpunt

 

Destillatie

Tijdens een destillatie wordt een mengsel van stoffen gescheiden op basis van een onderling verschil in kookpunt.

             Enkele voorbeelden: het destilleren van sterke drank, waarbij je alcohol verwijderd

We maken bij deze scheidingsmethode gebruik van de fysische eigenschap: het verschil in kookpunt.

 

Extractie

Tijdens een extractie onttrek je een stof (of stoffen) uit een mengsel. Deze scheidingsmethode berust op het verschil in oplosbaarheid in oplosbaarheid in een extractiemiddel. Tijdens koffiezetten extraheer je bijvoorbeeld de geur- en smaakstoffen uit koffiebonen in warm water. De geur- en smaakstoffen lossen goed op in het warme water (het extractiemiddel) ,maar de rest van de koffiebonen niet.

             Voorbeelden: het zetten van koffie. Het verkrijgen van suiker uit suikerbieten.

We maken bij deze scheidingsmethode gebruik van de fysische eigenschap: het verschil in oplosbaarheid in een extractiemiddel.

 

Adsorptie

Bij adsorptie wordt een stof uit een mengsel gehaald door middel van binding aan een vaste stof. De stoffen hechten zich aan het oppervlak van de vaste stof. De vaste stof word ook wel adsorptiemiddel genoemd. Adsorptie wordt gebruikt bij het scheiden van gas- en vloeistoffenmengsels. De stof die zich aan het absorptiemiddel hecht, is vaak het ongewenste bestanddeel van een mengsel.

Voorbeelden: het ontkleuren van oplossingen, het reinigen van water om drinkwater van te maken.

We maken bij deze scheidingsmethode gebruik van de fysische eigenschap: het verschil in aanhechtingsvermogen.

Als adsorptiemiddel wordt vaak actieve kool(stof) gebruikt. Actieve kool wordt ook wel norit genoemd.

Scheidingsmethode

figuur 1: bij adsorptie hechten de (ongewenste) moleculen zich aan het oppervlak van een adsorptiemiddel (hier actieve kool). Omdat actieve kool een (niet-oplosbare) vaste stof is, kunnen de ongewenste stoffen eenvoudig worden verwijderd.

 

Filtratie

Tijdens een filtratie wordt een mengsel van niet-oplosbare vaste stoffen en vloeistoffen gescheiden.

             Voorbeeld: het scheiden van zand en water.

We maken bij deze scheidingsmethode gebruik van de fysische eigenschap: verschil in toestand en/of deeltjesgrootte.

scheiden van mengsels

Fase toestanden

 

Je kunt stofeigenschappen soms begrijpen door te kijken naar de eigenschappen van de afzonderdlijke deeltjes. Andersom kunnen de eigenschappen van de deeltjes vaak worden afgeluid uit het gedrag van de stof.

De meest duidelijke stofeigenschap is de faseteostand. Elke stof kan in principe in drie fasetoestanden voorkomen: vast, vloeibaar en gasvormig. De toetstand hangt af van temperatuur en druk, maar daarnaast ook van de aantrekkingskrachten tussen de deeltjes.

In een vaste stof heeft ieder deeltje een vaste plaats ten opzichte van de andere deeltjes. het deeltje vervoert rond deze plaats een trilbeweging uit. De onderlinge aantrekking is groot genoeg om de deeltjes op hun plek te houden. De onderlinge aantrekkingskrachten tussen de deeltjes van een stof noemt men de cohesie in de stof. Door de vast plaats voor elk deeltje heeft een vaste stof een vaste vorm en een vast volume.

 

Opdracht 2 Vast, vloeibaar en gas / Hoofdstuk 1 Fase en faseovergangen | Leerjaar 2 NaSk Deel 2

 

In een vloeistof is er geen vaste rangschikking tussen de deeltjes. De deeltjes bewegen willekeurig. De onderlingen aantrekking (cohesie) houdt de deeltjes evenwel bijeen. De deeltjes laten elkaar niet helemaal los. De vorm van een vloeistof is hierdoor variabel maar een vloeistof heeft wel een vast volume.

In een gas zijn de deeltjes zover van elkaar verwijders dat er vrijwel geen cohesie bestaat. Als de deeltjes elkaar vasthouden is deze tijdelijk: de cohesie is niet voldoende om de deeltjes bij de heersende temperatuur bijeen te houden. Een gas heeft dus in principe een vrije vorm. Een gas neem het volume in dat de omgeving biedt.

overgangen tussen fasetoestanden

Iedere stof kan in principe voorkomen als vaste stof, vloeistof en gas. Ook kunnen stoffen overgaan van de ene fase toetstand naar de andere fase toestand.

Deze overgangenzijn smelten, stollen, verdampen, condenseren, vervluchtigen en rijpen. Smelten is de overgang van vast naar vloeibaar, het omgekeerde proces heet: stollen.

Verdampen is de overgang van vloeistof naar gas, het omgekeerde proces heet: condenseren.

Vervluchtigen is de overgang van vast naar gasvormig, het omgekeerde proces heet: rijpen.

 

In welke fasen kan een stof voorkomen?- Mr. Chadd Academy

fase toestanden