4VWO Scheikunde Hoofdstuk 7
Paragraaf 1
De fossiele brandstoffen steenkool, aardgas en aardolie zorgen voor het grootste deel van
onze energie.
Steenkool = koolstof met zwavel.
Aardgas = methaan.
Aardolie = tienduizenden verschillende stoffen, voornamelijk koolwaterstoffen en
aromatische verbindingen met zwavelverbindingen.
Fossiele brandstoffen worden vooral gebruikt voor warmteproductie en het opwekken van
elektriciteit. De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel warmte er vrijkomt bij de
verbranding van een brandstof. De verbrandingswarmte druk je uit in de hoeveelheid warmte
in (kilo)joule die vrijkomt bij de verbranding van 1 kilo/1 m3 brandstof bij een bepaalde druk
en temperatuur.
BINAS28B
Aardolie is naast een brandstof ook een grondstof voor de chemische industrie. Om de
stoffen in aardolie te kunnen verwerken tot producten moeten deze eerst worden
gescheiden. Aardolie wordt gescheiden in fracties: een mengsel van stoffen met een
kookpunt binnen bepaalde grenzen (omdat zuiver niet mogelijk is).
De aardolie wordt eerst verwarmd en dan een destillatiekolom ingeleid. Elk fractie heeft haar
eigen kooktraject, en dus condenseren de fracties op verschillende hoogtes in de kolom. Dit
proces heet gefractioneerde destillatie.
De naftafractie bestaat uit een mengsel van koolwaterstoffen waarvan het aantal
koolstofatomen tussen de acht en twaalf ligt. Hieruit worden verreweg de meeste producten
gesynthetiseerd. Twee belangrijke stappen in het bewerkingsproces van nafta zijn kraken en
reformen.
Kraken is een proces waarbij grote koolwaterstofmoleculen worden ontleed in kleinere
moleculen. Dit proces vindt meestal
plaats door de fractie te verhitten,
waardoor atoombindingen tussen
koolstofatomen worden verbroken. Er
ontstaat dan een mengsel van
verzadigde en onverzadigde
koolwaterstoffen.
Bij reformen wordt de nafta onder
hoge temperatuur en druk zodanig
bewerkt dat onvertakte alkanen en
cycloalkanen worden omgezet in onder andere vertakte alkanen en aromaten. (Lego,
medicijnen)
Alle fossiele brandstoffen bevatten C, H en vaak S. Bij verbranding in motoren ontstaan de
oxiden CO2, H2O en SO2. De temperatuur bij deze verbrandingen is zo hoog dat N2 en O2 uit
de lucht ook met elkaar reageren en stikstofoxiden vormen. Deze vervuilen het milieu.
, - In de atmosfeer wordt SO2 omgezet in zwavelzuur H2SO4, met als gevolg zure regen. Het
probleem is grotendeels opgelost door het gebruik van ontzwavelde brandstoffen of door het
zuiveren van verbrandingsgassen in rookgasontzwavelingsinstallaties.
- Een mengsel van de gassen NO en NO2 wordt aangeduid als NOx en omdat deze gassen
giftig zijn, hebben auto’s een driewegkatalysator waarin de NOx in het uitlaatgas wordt
omgezet in stikstof, CO2 en water(damp). Bij elektriciteitscentrales wordt het grootste deel
van de stikstofoxiden in zogenaamde DeNOx-installaties omgezet in stikstof en water.
- Het gas CO2 draagt voor 70% bij aan het versterkte broeikaseffect.
Opslaan van CO2:
- opslaan in oude gas- en olievelden
- Injecteren in de oceaan. De CO2 wordt samengeperst dat de dichtheid groter wordt dan
water en vloeibaar wordt. Dan blijft het op de bodem liggen.
Een duurzamere oplossing is het onderzoeken van productieprocessen die CO2 als
grondstof gebruiken voor de productie.
Paragraaf 1
De fossiele brandstoffen steenkool, aardgas en aardolie zorgen voor het grootste deel van
onze energie.
Steenkool = koolstof met zwavel.
Aardgas = methaan.
Aardolie = tienduizenden verschillende stoffen, voornamelijk koolwaterstoffen en
aromatische verbindingen met zwavelverbindingen.
Fossiele brandstoffen worden vooral gebruikt voor warmteproductie en het opwekken van
elektriciteit. De verbrandingswarmte geeft aan hoeveel warmte er vrijkomt bij de
verbranding van een brandstof. De verbrandingswarmte druk je uit in de hoeveelheid warmte
in (kilo)joule die vrijkomt bij de verbranding van 1 kilo/1 m3 brandstof bij een bepaalde druk
en temperatuur.
BINAS28B
Aardolie is naast een brandstof ook een grondstof voor de chemische industrie. Om de
stoffen in aardolie te kunnen verwerken tot producten moeten deze eerst worden
gescheiden. Aardolie wordt gescheiden in fracties: een mengsel van stoffen met een
kookpunt binnen bepaalde grenzen (omdat zuiver niet mogelijk is).
De aardolie wordt eerst verwarmd en dan een destillatiekolom ingeleid. Elk fractie heeft haar
eigen kooktraject, en dus condenseren de fracties op verschillende hoogtes in de kolom. Dit
proces heet gefractioneerde destillatie.
De naftafractie bestaat uit een mengsel van koolwaterstoffen waarvan het aantal
koolstofatomen tussen de acht en twaalf ligt. Hieruit worden verreweg de meeste producten
gesynthetiseerd. Twee belangrijke stappen in het bewerkingsproces van nafta zijn kraken en
reformen.
Kraken is een proces waarbij grote koolwaterstofmoleculen worden ontleed in kleinere
moleculen. Dit proces vindt meestal
plaats door de fractie te verhitten,
waardoor atoombindingen tussen
koolstofatomen worden verbroken. Er
ontstaat dan een mengsel van
verzadigde en onverzadigde
koolwaterstoffen.
Bij reformen wordt de nafta onder
hoge temperatuur en druk zodanig
bewerkt dat onvertakte alkanen en
cycloalkanen worden omgezet in onder andere vertakte alkanen en aromaten. (Lego,
medicijnen)
Alle fossiele brandstoffen bevatten C, H en vaak S. Bij verbranding in motoren ontstaan de
oxiden CO2, H2O en SO2. De temperatuur bij deze verbrandingen is zo hoog dat N2 en O2 uit
de lucht ook met elkaar reageren en stikstofoxiden vormen. Deze vervuilen het milieu.
, - In de atmosfeer wordt SO2 omgezet in zwavelzuur H2SO4, met als gevolg zure regen. Het
probleem is grotendeels opgelost door het gebruik van ontzwavelde brandstoffen of door het
zuiveren van verbrandingsgassen in rookgasontzwavelingsinstallaties.
- Een mengsel van de gassen NO en NO2 wordt aangeduid als NOx en omdat deze gassen
giftig zijn, hebben auto’s een driewegkatalysator waarin de NOx in het uitlaatgas wordt
omgezet in stikstof, CO2 en water(damp). Bij elektriciteitscentrales wordt het grootste deel
van de stikstofoxiden in zogenaamde DeNOx-installaties omgezet in stikstof en water.
- Het gas CO2 draagt voor 70% bij aan het versterkte broeikaseffect.
Opslaan van CO2:
- opslaan in oude gas- en olievelden
- Injecteren in de oceaan. De CO2 wordt samengeperst dat de dichtheid groter wordt dan
water en vloeibaar wordt. Dan blijft het op de bodem liggen.
Een duurzamere oplossing is het onderzoeken van productieprocessen die CO2 als
grondstof gebruiken voor de productie.
