COMMUNITY

Samenvatting · Scheikunde · vwo 6 Groene chemie en procesanalyse

Leerling vwo 6

ScheikundeVak

WAT ZIT ERIN

1Groene chemie en procesanalyse Doel van groene chemie Groene chemie richt zich op het ontwikkelen van duurzamere producten en technologieën. Daarbij worden grondstoffen, energie en water zo zuinig mogelijk gebruikt en worden afval en milieuschade beperkt. Afvalbeheer…

Bewaar deze samenvatting

Groene chemie en procesanalyse

Doel van groene chemie

Groene chemie richt zich op het ontwikkelen van duurzamere producten en technologieën. Daarbij worden grondstoffen, energie en water zo zuinig mogelijk gebruikt en worden afval en milieuschade beperkt. Afvalbeheer begint bij voorkeur tijdens de productie, door afval bij de bron te vermijden; na de productie is recycling belangrijk.

De twaalf principes geven richting aan een groen proces:

Preventie: voorkom afvalvorming.

Atoomeconomie: laat zo veel mogelijk atomen van de beginstoffen in het gewenste product terechtkomen.

Minder schadelijke chemische productiemethoden: beperk schade aan mens en milieu.

Ontwikkelen van minder schadelijke chemische stoffen: ontwerp producten die functioneren met zo weinig mogelijk schadelijke effecten.

Veiliger oplosmiddelen: vermijd oplosmiddelen zo veel mogelijk.

Energie-efficiënt ontwerpen: gebruik weinig energie, bij voorkeur bij lage temperatuur en druk, en hergebruik vrijkomende energie.

Gebruik van hernieuwbare grondstoffen: gebruik bijvoorbeeld grondstoffen uit biomassa.

Reacties in weinig stappen: minder stappen betekenen meestal minder grondstoffen, energiegebruik en afval.

Katalyse: een katalysator maakt een reactie efficiënter.

Ontwerpen met het oog op afval: ontwerp producten die geen giftige stoffen opleveren of ophopen in het milieu.

Tussentijdse analyse met het oog op preventie van milieuverontreiniging: spoor schadelijke (bij)producten direct op.

Minder risicovolle chemie: beperk risico’s op onder andere brand en explosie.

Groene kengetallen

Begrip	Betekenis	Formule
Atoomeconomie	Welk deel van de massa van de beginstoffen theoretisch in het gewenste product terechtkomt.	$atoomeconomie = \frac{massa product}{massa beginstoffen} \times 100%$
Rendement	Welk deel van de theoretisch mogelijke opbrengst werkelijk gevormd wordt.	$rendement = \frac{massa werkelijke opbrengst}{massa theoretisch mogelijke opbrengst} \times 100%$
E-factor	Massa afval per massa werkelijk gevormd product.	$E-factor = \frac{massa beginstoffen - massa werkelijke opbrengst product}{massa werkelijke opbrengst product}$

Een hoge atoomeconomie betekent efficiënt gebruik van atomen, maar zegt nog niet of de bijproducten schadelijk zijn. De E-factor houdt wel rekening met de hoeveelheid afval: een lage E-factor is gunstig. De farmaceutische industrie heeft meestal een hogere E-factor dan de olie-industrie.

Energie en proceschemie

Bij een exotherm proces komt energie vrij; bij een endotherm proces is energie nodig. Volgens de wet van behoud van energie is de totale toegevoerde energie gelijk aan de afgevoerde energie. Een energiebalans maakt duidelijk waar energie kan worden bespaard of hergebruikt.

Een proces wordt weergegeven in een blokschema:

grondstoffen → voorbewerking → reactie → scheiding → zuivering

Na de scheiding worden niet-omgezette uitgangsstoffen via recirculatie teruggevoerd naar de reactie. Zuivering levert producten en een nevenproduct. Scheidingsmethoden, zoals filtratie, destilleren/indampen, extraheren, adsorberen en chromatograferen, kunnen extra energiegebruik of afvalstromen veroorzaken.