Samenvatting H1 Materialen en stoffen:
Natuurlijke en synthetische materialen:
• Natuurlijke materialen zijn materialen die in de natuur te vinden zijn, zoals been,
hout en steen.
• IJzer als materiaal tref je niet aan in de natuur. IJzer wordt gemaakt door ijzererts en
houtskool. IJzererts en houtskool noem je dus grondstoffen. Grondstoffen zijn
stoffen die je nodig hebt om materialen te maken die je niet direct in de natuur kan
vinden.
• Materialen die je niet in de natuur kan vinden worden synthetische materialen
genoemd. Zo zijn: Baksteen, ijzer, glas en terracotta synthetische materialen die al
heel lang door de mens gebruikt worden.
o Tegenwoordig wordt met synthetische materialen kunststof of plastic bedoeld.
Kunststoffen:
• Het synthetische materiaal kunststof of plastic wordt gemaakt door de grondstof
aardolie.
o Om van aardolie kunststof te maken is een groot aantal ingewikkelde
processen nodig.
▪ Deze techniek is nog maar 80 jaar oud en wordt steeds verbetert. Er
worden steeds nieuwe kunststoffen ontwikkeld met nieuwe
eigenschappen.
• Voordelen van kunststof:
o Kunststof is licht, Het kan in alle kleuren van de regenboog gemaakt worden,
Het kan doorzichtig zijn net zoals glas, Het kan in alle mogelijke vormen
gegoten worden en je kan het laten vallen zonder dat het breekt.
o Ook is het een stuk goedkoper, waardoor veel van het hedendaagse speelgoed
van koolstof wordt gemaakt (Geen materiaaleigenschap)
• Vroeger werd een voetbal van leer gemaakt. Leer wordt gemaakt van dierenhuiden en
is daarom een natuurproduct. Tegenwoordig worden voetballen van allerlei soorten
kunststof gemaakt, elk met zijn eigen functie.
Bioplastics:
• Een groot nadeel is dat kunststof niet biologisch afbreekbaar is en daardoor voor
nogal wat milieuvervuiling zorgt: Overal in de natuur vind je plasticafval: dieren zien
het als voedsel en sterven eraan.
o Ook is een groot nadeel van aardolie dat het ooit op zal raken.
• Onderzoek naar nieuwe soorten kunststof richten zich ook op 2 belangrijke aspecten:
o Het plastic moet ten eerste biodegradeerbaar zijn: Het moet door bacteriën
kunnen worden afgebroken.
o Ook moet het gemaakt worden van grondstoffen die niet opraken, maar steeds
opnieuw worden aangemaakt. Dit soort grondstoffen noem je hernieuwbare
grondstoffen.
▪ Polymelkzuur (PLA) is zo’n biodegradeerbaar materiaal dat is gemaakt
van hernieuwbare grondstoffen.
, ▪ Na drie maanden in de grond te hebben gelegen, is er van een
polymelkzuurflesje niets meer terug te vinden. Hierdoor wordt
het materiaal PLA ook gebruikt als chirurgisch hechtdraad op
plaatsten in het lichaam waar het niet meer verwijderd kan
worden.
• Biologisch afbreekbaar plastic is vooral goed toepasbaar in de verpakkingsindustrie.
Plastic dat toch maar kort gebruikt is en vervolgens wordt weggegooid, hoeft immers
niet duurzaam te zijn. Een tuinstoel kan je daarentegen wel van ‘gewoon’ plastic
maken.
Materiaaleigenschappen:
• Welk materiaal je kiest hangt af van de eigenschappen van het materiaal. Zo is een
colafles van plastic, omdat het waterdicht moet zijn. Daarom kies je een materiaal dat
geen water bindt of doorlaat. Zo’n materiaal heet hydrofoob.
• Kleding moet juist wel water binden en doorlaten, anders kan je zweet niet uitdampen
en wordt je kletsnat. Zo’n materiaal heet hydrofiel. Katoen is een goede optie voor het
maken van kleding.
• Metalen hebben veel andere materiaalaangeschappen:
o Goud is bijvoorbeeld erg geschikt voor sieraden en elektrische circuits. Het is
namelijk onaantastbaar en geleidt elekriciteit erg goed.
o Een brug kun je echter beter van staal maken. Niet alleen omdat goed veel te
duur is (Geen materiaaleigenschap), maar ook omdat goed te zacht is en de
brug in zou storten.
Voorbeelden van materiaaleigenschappen:
Materiaaleigenschap Zorgt voor Voorbeeld
Hoe hoger, hoe IJzer heeft een hoge dichtheid, aluminium een
Dichtheid
zwaarder lage.
Hoe hoger, hoe Een elastiekje zal niet van steen, maar van
Elasticiteit
elastischer rubber gemaakt worden.
Geleiders zoals edelmetalen geleiden elektriciteit
Elektrische Hoe hoger, hoe
goed, isolatoren zoals rubber geleiden geen
geleidbaarheid beter geleidbaar
elektriciteit.
Hoe hoger, hoe
Hardheid Beton is hard en stevig, stoepkrijt is zacht.
harder
Kleding wordt van katoen (hydrofiel) gemaakt,
laat water (niet)
Hydrofiel/hydrofoob een flesje frisdrank wordt van plastic
door
(hydrofoob) gemaakt.
Materialenmix:
• Soms is er voor een bepaalde toepassing geen geschikt materiaal beschikbaar. Je kan
dan een nieuw materiaal ontwikkelen of de eigenschappen van twee bekende
materialen combineren (wordt veel vaker gedaan). Een materiaal dat is samengesteld
uit een mix van verschillende materialen, heet een composiet.
Natuurlijke en synthetische materialen:
• Natuurlijke materialen zijn materialen die in de natuur te vinden zijn, zoals been,
hout en steen.
• IJzer als materiaal tref je niet aan in de natuur. IJzer wordt gemaakt door ijzererts en
houtskool. IJzererts en houtskool noem je dus grondstoffen. Grondstoffen zijn
stoffen die je nodig hebt om materialen te maken die je niet direct in de natuur kan
vinden.
• Materialen die je niet in de natuur kan vinden worden synthetische materialen
genoemd. Zo zijn: Baksteen, ijzer, glas en terracotta synthetische materialen die al
heel lang door de mens gebruikt worden.
o Tegenwoordig wordt met synthetische materialen kunststof of plastic bedoeld.
Kunststoffen:
• Het synthetische materiaal kunststof of plastic wordt gemaakt door de grondstof
aardolie.
o Om van aardolie kunststof te maken is een groot aantal ingewikkelde
processen nodig.
▪ Deze techniek is nog maar 80 jaar oud en wordt steeds verbetert. Er
worden steeds nieuwe kunststoffen ontwikkeld met nieuwe
eigenschappen.
• Voordelen van kunststof:
o Kunststof is licht, Het kan in alle kleuren van de regenboog gemaakt worden,
Het kan doorzichtig zijn net zoals glas, Het kan in alle mogelijke vormen
gegoten worden en je kan het laten vallen zonder dat het breekt.
o Ook is het een stuk goedkoper, waardoor veel van het hedendaagse speelgoed
van koolstof wordt gemaakt (Geen materiaaleigenschap)
• Vroeger werd een voetbal van leer gemaakt. Leer wordt gemaakt van dierenhuiden en
is daarom een natuurproduct. Tegenwoordig worden voetballen van allerlei soorten
kunststof gemaakt, elk met zijn eigen functie.
Bioplastics:
• Een groot nadeel is dat kunststof niet biologisch afbreekbaar is en daardoor voor
nogal wat milieuvervuiling zorgt: Overal in de natuur vind je plasticafval: dieren zien
het als voedsel en sterven eraan.
o Ook is een groot nadeel van aardolie dat het ooit op zal raken.
• Onderzoek naar nieuwe soorten kunststof richten zich ook op 2 belangrijke aspecten:
o Het plastic moet ten eerste biodegradeerbaar zijn: Het moet door bacteriën
kunnen worden afgebroken.
o Ook moet het gemaakt worden van grondstoffen die niet opraken, maar steeds
opnieuw worden aangemaakt. Dit soort grondstoffen noem je hernieuwbare
grondstoffen.
▪ Polymelkzuur (PLA) is zo’n biodegradeerbaar materiaal dat is gemaakt
van hernieuwbare grondstoffen.
, ▪ Na drie maanden in de grond te hebben gelegen, is er van een
polymelkzuurflesje niets meer terug te vinden. Hierdoor wordt
het materiaal PLA ook gebruikt als chirurgisch hechtdraad op
plaatsten in het lichaam waar het niet meer verwijderd kan
worden.
• Biologisch afbreekbaar plastic is vooral goed toepasbaar in de verpakkingsindustrie.
Plastic dat toch maar kort gebruikt is en vervolgens wordt weggegooid, hoeft immers
niet duurzaam te zijn. Een tuinstoel kan je daarentegen wel van ‘gewoon’ plastic
maken.
Materiaaleigenschappen:
• Welk materiaal je kiest hangt af van de eigenschappen van het materiaal. Zo is een
colafles van plastic, omdat het waterdicht moet zijn. Daarom kies je een materiaal dat
geen water bindt of doorlaat. Zo’n materiaal heet hydrofoob.
• Kleding moet juist wel water binden en doorlaten, anders kan je zweet niet uitdampen
en wordt je kletsnat. Zo’n materiaal heet hydrofiel. Katoen is een goede optie voor het
maken van kleding.
• Metalen hebben veel andere materiaalaangeschappen:
o Goud is bijvoorbeeld erg geschikt voor sieraden en elektrische circuits. Het is
namelijk onaantastbaar en geleidt elekriciteit erg goed.
o Een brug kun je echter beter van staal maken. Niet alleen omdat goed veel te
duur is (Geen materiaaleigenschap), maar ook omdat goed te zacht is en de
brug in zou storten.
Voorbeelden van materiaaleigenschappen:
Materiaaleigenschap Zorgt voor Voorbeeld
Hoe hoger, hoe IJzer heeft een hoge dichtheid, aluminium een
Dichtheid
zwaarder lage.
Hoe hoger, hoe Een elastiekje zal niet van steen, maar van
Elasticiteit
elastischer rubber gemaakt worden.
Geleiders zoals edelmetalen geleiden elektriciteit
Elektrische Hoe hoger, hoe
goed, isolatoren zoals rubber geleiden geen
geleidbaarheid beter geleidbaar
elektriciteit.
Hoe hoger, hoe
Hardheid Beton is hard en stevig, stoepkrijt is zacht.
harder
Kleding wordt van katoen (hydrofiel) gemaakt,
laat water (niet)
Hydrofiel/hydrofoob een flesje frisdrank wordt van plastic
door
(hydrofoob) gemaakt.
Materialenmix:
• Soms is er voor een bepaalde toepassing geen geschikt materiaal beschikbaar. Je kan
dan een nieuw materiaal ontwikkelen of de eigenschappen van twee bekende
materialen combineren (wordt veel vaker gedaan). Een materiaal dat is samengesteld
uit een mix van verschillende materialen, heet een composiet.
