Samenvatting theoriedeel
§1 fossiele brandstoffen
In elke brandstof zit energie opgeslagen die vrijkomt bij verbranding, die je nuttig kan
gebruiken. Aardolie is een fossiele brandstof en een mengsel van koolwaterstoffen. Dit zijn
ontleedbare stoffen waarvan de moleculen zijn opgebouwd uit koolstof- en waterstofatomen.
Fossiele brandstoffen zijn koolstofverbindingen ontstaan uit resten van planten en dieren. De
samenstelling van bijvoorbeeld aardolie uit Zuid-Amerika is anders dan die uit het Midden-
Oosten. De stoffen in aardolie kunnen resulteren in heel stroperig of juist vloeibare aardolie.
In Nederland bevindt zich veel aardolie in het Schoonebeek-veld in Drenthe.
Omdat de eigenschappen van stoffen in aardolie heel verschillend is, moeten de stoffen
eerst worden gescheiden. Dit wordt gedaan in een olieraffinaderij door middel van destillatie.
Het vindt plaats in torens van 30 tot 40 meter hoog en de scheidingsproducten worden
fracties genoemd. Een fractie bestaat uit meerdere stoffen met hetzelfde kookpunt. De
temperatuur onder in de destillatietoren is hoog, omdat vanuit daar de hete aardolie wordt
aangevoerd. De hete gassen stijgen de toren in, koelen af en condenseren op een bepaalde
hoogte. Vluchtige stoffen (laag kookpunt) condenseren boven in de toren. Naarmate de
vluchtigheid afneemt condenseren ze lager in de kolom. De stoffen worden in schotels
opgevangen en afgetapt. De destillatie van aardolie is een continuproces.
, Van aardolie wordt ongeveer 42% omgezet in benzine en 22% in diesel. Benzine en diesel
kan niet gelijk als brandstof dienen, omdat ze nog zwavelverbindingen bevatten. Bij
verbranding van zwavel ontstaat zwaveldioxide (SO2) dat schadelijk is voor mens en milieu.
In een ontzwavelingsinstallatie worden de zwavelverbindingen verwijderd.
Door de grote vraag naar benzine is er te weinig benzinefractie. Daarom wordt er extra
benzine gemaakt uit nafta- en gasoliefractie met behulp van het kraakproces. Kraken is het
splitsen van hele lange (grote) koolstofketens door het sterk te verhitten of door een
katalysator.
Als aardolie opraakt zullen er andere grondstoffen nodig zijn. De voorkeur gaat uit naar
hernieuwbare grondstoffen, die in korte tijd weer door de natuur aangemaakt kunnen
worden. Plantaardige grondstoffen heten biomassa en de brandstoffen die hiervan gemaakt
worden biobrandstoffen.
Waterstof is geen fossiele brandstof, maar een energiedrager. Het is niet vrij verkrijgbaar en
moet eerst worden geproduceerd en opgeslagen. Dan is waterstof beschikbaar als
brandstof. Voertuigen kunnen ook op waterstof rijden, dan zijn ze uitgerust met een
waterstofbrandstofcel, waarin waterstof reageert met zuurstof tot water. Chemische energie
wordt dan omgezet tot elektrische energie. Als waterstof wordt gemaakt met behulp van een
duurzame energiebron zoals zonne-energie wordt het een duurzame brandstof genoemd.
§2 koolstofverbindingen
Benzine, paracetamol, piepschuim, hout en plastic zijn allemaal koolstofverbindingen.
Koolstofverbindingen zijn ontleedbare stoffen waarvan de moleculen zijn opgebouwd uit
koolstofatomen in combinatie met andere atoomsoorten. Er zijn verschillende
koolstofverbindingen met uiteenlopende stofeigenschappen. Aardolie bestaat bijvoorbeeld
voor het grootste deel uit koolwaterstoffen. Er zijn verschillende groepen koolwaterstoffen
Alkanen
De groep koolwaterstoffen waarvan de moleculen allemaal enkele atoombindingen bevat
zijn de alkanen.
De formule van alkanen is:
Alkenen
Bij het kraken van alkanen ontstaan alkenen. Dit zijn ontleedbare stoffen waarvan de
moleculen 1 dubbele C = C binding bevatten.
De formule van alkenen is:
Alkanolen
Dit zijn stoffen waarvan de moleculen een -OH groep bevatten. De -OH is dan gebonden
aan een C-atoom.
De formule van alkanolen is:
§1 fossiele brandstoffen
In elke brandstof zit energie opgeslagen die vrijkomt bij verbranding, die je nuttig kan
gebruiken. Aardolie is een fossiele brandstof en een mengsel van koolwaterstoffen. Dit zijn
ontleedbare stoffen waarvan de moleculen zijn opgebouwd uit koolstof- en waterstofatomen.
Fossiele brandstoffen zijn koolstofverbindingen ontstaan uit resten van planten en dieren. De
samenstelling van bijvoorbeeld aardolie uit Zuid-Amerika is anders dan die uit het Midden-
Oosten. De stoffen in aardolie kunnen resulteren in heel stroperig of juist vloeibare aardolie.
In Nederland bevindt zich veel aardolie in het Schoonebeek-veld in Drenthe.
Omdat de eigenschappen van stoffen in aardolie heel verschillend is, moeten de stoffen
eerst worden gescheiden. Dit wordt gedaan in een olieraffinaderij door middel van destillatie.
Het vindt plaats in torens van 30 tot 40 meter hoog en de scheidingsproducten worden
fracties genoemd. Een fractie bestaat uit meerdere stoffen met hetzelfde kookpunt. De
temperatuur onder in de destillatietoren is hoog, omdat vanuit daar de hete aardolie wordt
aangevoerd. De hete gassen stijgen de toren in, koelen af en condenseren op een bepaalde
hoogte. Vluchtige stoffen (laag kookpunt) condenseren boven in de toren. Naarmate de
vluchtigheid afneemt condenseren ze lager in de kolom. De stoffen worden in schotels
opgevangen en afgetapt. De destillatie van aardolie is een continuproces.
, Van aardolie wordt ongeveer 42% omgezet in benzine en 22% in diesel. Benzine en diesel
kan niet gelijk als brandstof dienen, omdat ze nog zwavelverbindingen bevatten. Bij
verbranding van zwavel ontstaat zwaveldioxide (SO2) dat schadelijk is voor mens en milieu.
In een ontzwavelingsinstallatie worden de zwavelverbindingen verwijderd.
Door de grote vraag naar benzine is er te weinig benzinefractie. Daarom wordt er extra
benzine gemaakt uit nafta- en gasoliefractie met behulp van het kraakproces. Kraken is het
splitsen van hele lange (grote) koolstofketens door het sterk te verhitten of door een
katalysator.
Als aardolie opraakt zullen er andere grondstoffen nodig zijn. De voorkeur gaat uit naar
hernieuwbare grondstoffen, die in korte tijd weer door de natuur aangemaakt kunnen
worden. Plantaardige grondstoffen heten biomassa en de brandstoffen die hiervan gemaakt
worden biobrandstoffen.
Waterstof is geen fossiele brandstof, maar een energiedrager. Het is niet vrij verkrijgbaar en
moet eerst worden geproduceerd en opgeslagen. Dan is waterstof beschikbaar als
brandstof. Voertuigen kunnen ook op waterstof rijden, dan zijn ze uitgerust met een
waterstofbrandstofcel, waarin waterstof reageert met zuurstof tot water. Chemische energie
wordt dan omgezet tot elektrische energie. Als waterstof wordt gemaakt met behulp van een
duurzame energiebron zoals zonne-energie wordt het een duurzame brandstof genoemd.
§2 koolstofverbindingen
Benzine, paracetamol, piepschuim, hout en plastic zijn allemaal koolstofverbindingen.
Koolstofverbindingen zijn ontleedbare stoffen waarvan de moleculen zijn opgebouwd uit
koolstofatomen in combinatie met andere atoomsoorten. Er zijn verschillende
koolstofverbindingen met uiteenlopende stofeigenschappen. Aardolie bestaat bijvoorbeeld
voor het grootste deel uit koolwaterstoffen. Er zijn verschillende groepen koolwaterstoffen
Alkanen
De groep koolwaterstoffen waarvan de moleculen allemaal enkele atoombindingen bevat
zijn de alkanen.
De formule van alkanen is:
Alkenen
Bij het kraken van alkanen ontstaan alkenen. Dit zijn ontleedbare stoffen waarvan de
moleculen 1 dubbele C = C binding bevatten.
De formule van alkenen is:
Alkanolen
Dit zijn stoffen waarvan de moleculen een -OH groep bevatten. De -OH is dan gebonden
aan een C-atoom.
De formule van alkanolen is:
