groene chemie opdracht adipine zuur
Over de vraagbaak

Vraagbaak scheikunde

groene chemie opdracht adipine zuur

8 berichten aan het bekijken - 1 tot 8 (van in totaal 8)
  • Auteur
    Berichten
  • #152393 Reageer
    jan
    Gast

    Hallo ik ben een opdracht over adipinezuur aan het maken en ik krijg de volgende informatie daarbij:

    Synthese van adipinezuur met behulp van de oxidatie met waterstofperoxide.

     

    Om het werken met salpeterzuur te vermijden, heeft men een route ontwikkeld waarbij adipinezuur direct kan worden gevormd door  reactie van cyclohexeen met waterstofperoxide. Cyclohexeen is afkomstig uit aardolie. Het rendement van het totale proces bedraagt 90 %.

     

    De synthese wordt hieronder in stappen besproken.

     

    Stap 1. Reactie

    Een mengsel van cyclohexeen en 30 % waterstofperoxide wordt samen met een katalysator gedurende 8 uur in lucht geroerd bij een temperatuur tussen de 75 en 90  °C.

    De katalysator bestaat uit natriumwolframaat en [ CH3— (C8H17)3N]HSO4. Deze katalysator is speciaal geschikt om de twee slecht mengbare stoffen waterstofperoxide en cyclohexeen toch in contact met elkaar te kunnen brengen. De katalysator heeft namelijk een hydrofiele binnenkant en een hydrofobe buitenkant. Er ontstaat een emulsie

     

    De reactie die verloopt is als volgt:

     

    In molecuulformules:

    C6H10  + 4 H2O2  —>                    C6H10O4  + 4 H2O

    Natriumwolframaat

    [CH3-(C8H17)3N]HSO4

     

    Bij deze omstandigheden  wordt  93 % van het cyclohexeen en waterstofperoxide omgezet.

     

    Stap 2. Opwerking

    2a Afscheiding van onzuiver adipinezuur door filtratie. Het filtraat wordt terug gevoerd naar de reactor

     

    2b Het onzuivere adipinezuur wordt gewassen met koud water.

     

    2c Het zuivere adipinezuur laat men  vervolgens gedurende 12 uur  drogen aan de lucht bij een lage temperatuur.

     

    Kan iemand helpen met het maken van het blokschema hierover, alvast bedankt

    #152394 Reageer
    docent Dick
    Expert

    Beste Jan:

    Wat dacht je van:

    1e blok:

    • Je tekent een rechthoek met de ingaande stofstromen cyclohexeen, 30% waterstofperoxide-oplossing en de katalysator .
    • Je geeft de uitgaande stofstromen weer: Cyclohexeen, waterstofperoxide, adipinezuur en (water). Ik zet water tussenhaakjes omdat je een waterstofperoxide-oplossing hebt. Katalysator blijft normaal gesproken in de reactor achter.

     

    2e blok:

    Ingaande stofstromen: Cyclohexeen, waterstofperoxide-oplossing en adipinezuur.

    Twee uitgaande pijlen: 1 pijl met stofstroom: (onzuivere) adipinezuur  en 1 pijl met filtraat  (cyclohexeen, waterstofperoxide-oplossing ) dat terug gaat naar blok 1 .

    En zo bouw je het blokschema verder op met een derde blok waarin het onzuivere adipinezuur wordt gewassen met koud water etc.

    Helpt dit je op weg?

    Groeten,

    Dick

     

     

    #153196 Reageer
    jan
    Gast

    kan je alsjeblieft het ingevulde schema invoegen, want ik snap wel wat je bedoelt maar niet hoe je het in een blokschema invult. Dus kan je alsjeblieft het hele ingevulde blokschema sturen?

    #154263 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Hoi Jan,

    In de bijlage heb je een eerste opzet van het blokkenschema. Het doel van de vraagbaak is je te helpen bij je scheikunde. Helaas gaan we het huiswerk niet voor je invullen. Lukt het met dit opzetje om de rest van het schema in te vullen? Bedenk ook even in welke richting de stromen na de filtratie moet gaan!

    Groeten,

    Mathijs

    #154264 Reageer
    Mathijs
    Expert

    Nu met bijlage.

    #169087 Reageer
    Pieter
    Gast

    Hallo,

    Ik heb een vraag over deze opdracht. Bij 2b wordt het onzuivere adipinezuur gewassen met koud water. Hoe teken ik het water hierbij? Komt die met een losse pijl naar het blokje toe of komt die vanuit de uitgaangde stofstroom van de filtratie? En hoe gaat dit dan verder bij 2c? Wordt het water afgesplits met een pijl van het blokje naar beneden, als ”afval”? En daarna bij 2c wordt het adipinezuur gedroogd in een volgend blokje? Bedankt alvast!!

     

    #169088 Reageer

    Beste Pieter,

    Bij de filtratie wordt aangegeven dat:

    “2a Afscheiding van onzuiver adipinezuur door filtratie. Het filtraat wordt terug gevoerd naar de reactor”

    Belangrijk is om hier na te gaan welke stoffen in het residu en in het filtraat aanwezig zijn.

    Adipinezuur, systematische naam hexaandizuur, is een vaste stof bij kamertemperatuur en komt dus terecht in het residu. Als je enige ervaring hebt met filtreren dan weet je dat het residu altijd wat ‘nat’ is na filtratie. Dus er zal wat water/cyclohexeen achterblijven bij het alpinezuur. Vandaar dat er ook vermeld staat ‘onzuiver alpinezuur’.

    Water en cyclohexeen en waterstofperoxide zijn, zoals bekend vloeibaar en komen in het filtraat terecht. En het filtraat wordt dus teruggevoerd naar de reactor. Als je daar logisch over nadenkt, dan  zou er in de reactor steeds meer en meer water terecht komen, want water is een ‘afval-product’ bij deze reactie, terwijl het cyclohexeen en waterstofperoxide dat wordt terug gevoerd gewoon nog een kans krijgt om te reageren. Het lijkt mij dus noodzakelijk om na filtratie ook nog een scheiding te doen om het overtollige water kwijt te raken voordat deze stroom terug gevoerd wordt naar de reactor, ook al staat dit hier niet vermeld.

    Dit kan omdat zoals vermeld, cyclohexeen hydrofoob is, dus men zou de waterlaag van de cyclohexeen laag kunnen scheiden. Ervaring met het scheiden van twee vloeistoflagen leert dat dit ook nooit helemaal perfect gaat. Dus het water dat hier afgescheiden wordt zal vermoedelijk niet volledig zuiver zijn. Onzuiver water zul je zeker weten niet willen gebruiken voor het wassen (= het verwijderen van onzuiverheden) van adipinezuur. Want dan ga je nieuwe verontreinigingen toevoegen aan de stof die je zuiver wilt krijgen. Als je dit water wilt hergebruiken zul je dit dus eerst moeten zuiveren.

    Het water dat gebruikt wordt om adipinezuur te wassen is ook verontreinigd. Dus ook dat kun je niet terugvoeren zonder het te zuiveren om precies dezelfde reden.

    Als we dan kijken naar de opdracht dan worden deze overwegingen die ik noemde en de benodigde extra zuiveringsstappen niet genoemd. Het proces is dus niet volledig omschreven. Als je dus exact doet wat er staat, dan kun je hier ontstane/gebruikte water niet recirculeren (terugvoeren naar de reactor waar het onzuivere adipinezuur gewassen wordt). Je krijgt dus bij 2c uitsluitend een losse pijl met (zuiver) water toevoer en een losse pijl uit dit blokje met als afvalstroom verontreinigd water in dit geval.
    Omdat niet vermeld staat dat het water afgesplitst hoef je ook geen afvalstroom verontreinigd water te tekenen voordat je de stroom terugvoert in de reactor, maar mag je aannemen dat alles zoals geschreven staat gewoon teruggevoerd wordt.

    Ook bij 2c verdampt het water en kun je dus als ‘afvalstroom’ waterdamp opnemen zoals je zelf ook aangeeft.

    Goed om dus te weten in het kader van groene chemie het water vermoedelijk wel gezuiverd en hergebruikt wordt, maar dat valt buiten de scope van deze opgave en hoef je dus niet te tekenen.

    Ik hoop dat dit zo duidelijk is?

    Groeten,

    Yvette

     

    #169097 Reageer
    Pieter
    Gast

    Ja, bedankt!!

8 berichten aan het bekijken - 1 tot 8 (van in totaal 8)
Reageer op: Reactie #154264 in groene chemie opdracht adipine zuur
Je informatie:



vraagbaak icoon Redox en groene chemie
Scheikunde | Vwo | 5
Vraag
Redox en groene chemie
Geachte iemand, voor het vak scheikunde heb ik een SE over redox en groene chemie gemaakt, hiervoor heb ik een 2,8 terwijl ik dacht dat het best oké ging. Binnenkort heb ik de herkansing. Vandaar mijn vraag; ‘hoe en met welke methode/materiaal kan ik het beste voor deze onderwerpen leren?’
Bekijk vraag & antwoord
vraagbaak icoon Chemisch rekenen de molariteit
Scheikunde | Vwo | 6
Vraag
Chemisch rekenen de molariteit
De oplosbaarheid van alunogeniet in water is 360 g/L bereken hiermee de molariteit van de aluminiumionen in een verzadigde oplossing van alunogeniet in water bij 20 graden
Bekijk vraag & antwoord
studiehulp icoon Olieverdamper
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Olieverdamper
Vragen 1 t/m 6 uit eindexamen NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Carnavalsoptocht
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Carnavalsoptocht
Vragen 7 t/m 10 uit eindexamen NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Fietsen
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Fietsen
Vragen 11 en 12 uit eindexamen NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Geleidende grond
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Geleidende grond
Vragen 13 t/m 19 uit NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Demonstratieproef
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Demonstratieproef
Vragen 20 t/m 25 uit eindexamen NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Condensatorproef
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Condensatorproef
Vragen 26 t/m 32 uit eindexamen NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Vaatwasser
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Vaatwasser
Vragen 33 t/m 36 uit eindexamen NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Gatentang
NaSk1 | Vmbo | 4
Eindexamen
Gatentang
Vragen 37 t/m 39 uit eindexamen NaSk 1 vmbo-gl en vmbo-tl 2021 tijdvak 2.
Lees meer

Inloggen voor experts