H15 Groene Chemie
15.1 Atoomeconomie
Groene chemie= Het toepassen van duurzame ontwikkelingen in de chemische industrie.
- Productieprocessen zijn gebaseerd op de principes van groene chemie (binas 97F)
- Maakt processen veiliger, gebruikt duurzame grondstoffen/ energie en minder afval.
Atoomeconomie= Massapercentage atomen van beginstoffen dat in gewenste eindproduct voorkomt.
- Atoomeconomie= M gewenst product/ M beginstoffen * 100%
- Geeft efficiëntie van reactie weer: zo veel mogelijk product, zo weinig mogelijk afval.
- M = massa (de massa van alle stoffen moet worden meegenomen, ook ionen in oplossing)
- Hoe hoger het percentage, hoe beter.
Rendement= Hoeveel procent praktisch ontstaat ten opzichte van de theoretische berekeningen.
- Rendement= Praktische opbrengst / theoretische opbrengst * 100%
Praktische opbrengst= Massa van product wat bij een chemische reactie werkelijk ontstaat.
Theoretische opbrengst= Massa die volgens reactievergelijking maximaal bij aflopende reactie ontstaat.
E-factor= Maat voor hoeveelheid afval per KG product (E environment)
- E= (M beginstoffen – M gewenst product) / M gewenst product
- Hulpmiddel om efficiëntie van verschillende processen te vergelijken.
- M gewenst product is M van praktische opbrengst.
Hoe groter atoomeconomie, hoe hoger rendement hoe lager de E-factor.
Q-factor= Geeft mate aan waarin een stof vervuilend is.
Q is verdeeld in verschillende waardes waarbij mate vervuiling hoort. (Q =1 niet schadelijke zouten)
Grenswaarde= Maximaal toegestane hoeveelheid van een stof in mg per m^3 lucht op werkplek.
Uitgangspunt: Gezondheid van werknemers en nageslacht wordt niet geschaad bij herhaaldelijke
blootstelling aan concentratie gedurende een arbeidsleven.
- Binas 97A: Grenswaarde van aantal stoffen met TGG (Tijd gewogen gemiddelde) van 8 uur.
Binnen die tijd mag concentratie hoger zijn als daardoor geen gezondheidsschade ontstaat.
- Kan ook worden weergegeven in ppb= Aantal delen in uq (10^9)
Formules van grenswaarde: Hoeveelheid stof x/ hoeveelheid mengsel * .....
- Percentage: * 100%
- Promillage: * 1000%
- Ppm: * 10^6
- Ppb: * 10^9
Gevaarlijke situaties kunnen ook ontstaan door:
- Gebrek aan toxicologische informatie
- Verschil in gevoeligheid van persoon voor een stof
- Langere werktijden
- Bloodstelling aan een mengsel van stoffen
- Onjuist meten van de luchtconcentratie.
Formules in binas 37F
, 15.2 Energiebalans
Energiebalans= De totale hoeveelheid energie blijft bij processen constant.
Wet van behoud van energie= Energie gaat niet verloren, maar wordt omgezet in een andere vorm.
Energie-effect= Het verschil in energie tussen de begin en de eindstoffen
- E= E reactieproducten – E beginstoffen (reactie energie)
- Exotherm= Er komt energie vrij Reactie energie is negatief
o Reactieproducten hebben minder chemische energie dan bij beginstoffen: E< 0J
o Energiediagram gaat omlaag
- Endotherm= Er wordt voortdurend energie toegevoegd/ opgenomen. Reactie energie is positief
o Reactieproducten hebben meer chemische energie dan beginstoffen: E>0J
o Energiediagram loopt omhoog.
Reactiewarmte= Reactie energie van chemische reactie (want het bestaat vrijwel volledig uit warmte)
Vormingswarmte= Energie die nodig is of vrijkomt bij vorming van 1 mol stof uit de elementen.
In binas tabel 57A en B staan vormingswarmten van verschillende stoffen
Reactiewarmte berekenen:
1. Stel reactievergelijking op
2. Zoek vormingswarmten op (binas tabel 57 A en B)
3. Energiebalans berekenen: E= Vormingswarmte reactieproducten – Vormingswarmte beginstoffen
a. Meerdere reactieproducten/ beginstoffen: - elkaar
4. Kijk of uit komst exotherm/ endotherm is
a. Uitkomst positief= Endotherm
b. Uitkomst negatief= Exotherm
5. Completeer: Zet reactie neer met daarachter de reactiewarmte.
15.1 Atoomeconomie
Groene chemie= Het toepassen van duurzame ontwikkelingen in de chemische industrie.
- Productieprocessen zijn gebaseerd op de principes van groene chemie (binas 97F)
- Maakt processen veiliger, gebruikt duurzame grondstoffen/ energie en minder afval.
Atoomeconomie= Massapercentage atomen van beginstoffen dat in gewenste eindproduct voorkomt.
- Atoomeconomie= M gewenst product/ M beginstoffen * 100%
- Geeft efficiëntie van reactie weer: zo veel mogelijk product, zo weinig mogelijk afval.
- M = massa (de massa van alle stoffen moet worden meegenomen, ook ionen in oplossing)
- Hoe hoger het percentage, hoe beter.
Rendement= Hoeveel procent praktisch ontstaat ten opzichte van de theoretische berekeningen.
- Rendement= Praktische opbrengst / theoretische opbrengst * 100%
Praktische opbrengst= Massa van product wat bij een chemische reactie werkelijk ontstaat.
Theoretische opbrengst= Massa die volgens reactievergelijking maximaal bij aflopende reactie ontstaat.
E-factor= Maat voor hoeveelheid afval per KG product (E environment)
- E= (M beginstoffen – M gewenst product) / M gewenst product
- Hulpmiddel om efficiëntie van verschillende processen te vergelijken.
- M gewenst product is M van praktische opbrengst.
Hoe groter atoomeconomie, hoe hoger rendement hoe lager de E-factor.
Q-factor= Geeft mate aan waarin een stof vervuilend is.
Q is verdeeld in verschillende waardes waarbij mate vervuiling hoort. (Q =1 niet schadelijke zouten)
Grenswaarde= Maximaal toegestane hoeveelheid van een stof in mg per m^3 lucht op werkplek.
Uitgangspunt: Gezondheid van werknemers en nageslacht wordt niet geschaad bij herhaaldelijke
blootstelling aan concentratie gedurende een arbeidsleven.
- Binas 97A: Grenswaarde van aantal stoffen met TGG (Tijd gewogen gemiddelde) van 8 uur.
Binnen die tijd mag concentratie hoger zijn als daardoor geen gezondheidsschade ontstaat.
- Kan ook worden weergegeven in ppb= Aantal delen in uq (10^9)
Formules van grenswaarde: Hoeveelheid stof x/ hoeveelheid mengsel * .....
- Percentage: * 100%
- Promillage: * 1000%
- Ppm: * 10^6
- Ppb: * 10^9
Gevaarlijke situaties kunnen ook ontstaan door:
- Gebrek aan toxicologische informatie
- Verschil in gevoeligheid van persoon voor een stof
- Langere werktijden
- Bloodstelling aan een mengsel van stoffen
- Onjuist meten van de luchtconcentratie.
Formules in binas 37F
, 15.2 Energiebalans
Energiebalans= De totale hoeveelheid energie blijft bij processen constant.
Wet van behoud van energie= Energie gaat niet verloren, maar wordt omgezet in een andere vorm.
Energie-effect= Het verschil in energie tussen de begin en de eindstoffen
- E= E reactieproducten – E beginstoffen (reactie energie)
- Exotherm= Er komt energie vrij Reactie energie is negatief
o Reactieproducten hebben minder chemische energie dan bij beginstoffen: E< 0J
o Energiediagram gaat omlaag
- Endotherm= Er wordt voortdurend energie toegevoegd/ opgenomen. Reactie energie is positief
o Reactieproducten hebben meer chemische energie dan beginstoffen: E>0J
o Energiediagram loopt omhoog.
Reactiewarmte= Reactie energie van chemische reactie (want het bestaat vrijwel volledig uit warmte)
Vormingswarmte= Energie die nodig is of vrijkomt bij vorming van 1 mol stof uit de elementen.
In binas tabel 57A en B staan vormingswarmten van verschillende stoffen
Reactiewarmte berekenen:
1. Stel reactievergelijking op
2. Zoek vormingswarmten op (binas tabel 57 A en B)
3. Energiebalans berekenen: E= Vormingswarmte reactieproducten – Vormingswarmte beginstoffen
a. Meerdere reactieproducten/ beginstoffen: - elkaar
4. Kijk of uit komst exotherm/ endotherm is
a. Uitkomst positief= Endotherm
b. Uitkomst negatief= Exotherm
5. Completeer: Zet reactie neer met daarachter de reactiewarmte.
