15.1
Atoomeconomie
Het streven naar verduurzaming in de chemische industrie wordt groene
chemie genoemd. Dit is belangrijk voor de duurzaamheid. De 12
uitgangspunten voor groene chemie zijn te vinden in Binas tabel 97F en
streven vooral naar processen die veiliger zijn, minder energiegebruik en
minder afval bij vrij komt.
Met de atoomeconomie kan je bepalen hoe efficiënt een productieproces
is, de formule voor atoomeconomie(ook in Binas 37H):
(m is hierbij de molecuulmassa, dus ook wel molaire massa)
Hierbij is het dus belangrijk dat je de molaire massa van al de
beginstoffen neemt en de molaire massa van één reactieproduct, niet
alle producten, dan zou je namelijk op 100% uitkomen.
Ook is het rendement belangrijk bij de de groene chemie:
, Hierin is de theoretische opbrengst wat je maximaal kan produceren met
een bepaalde hoeveelheid. Hierin is de praktische opbrengst de
hoeveelheid die daadwerkelijk geproduceerd is. De praktische opbrengst
is nooit groter dan de theoretische opbrengst. Het kan lager zijn doordat
er stof verloren gaat wanneer producten uit het reactiemengsel worden
verwijderd of wanneer er nevenreacties zijn ontstaan.
Bij de E-factor(Environmental-factor) wordt informatie uit de
atoomeconomie en het rendement gecombineerd. De E-factor is het
aantal Kg afval per Kg product. Het wordt gebruikt om de efficiëntie van
processen te vergelijken. De formule voor de E-factor uit binas 37H:
Bij de E-factor gebruik je altijd de praktische opbrengst van het
gewenste product. Wanneer je dus een grote atoomeconomie
hebt(weinig afvalproducten) en een hoog rendement(er gaat weinig
product verloren tijdens het proces), dan is de E-factor lager. Je moet
dus eerst de praktische opbrengst weten die je gebruikt bij het
rendement. Daarom kan je deze formule ook wel gebruiken:
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑒𝑔𝑖𝑛𝑠𝑡𝑜𝑓𝑓𝑒𝑛 − (𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡 × 100
)
𝐸𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 = 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡 𝑥 100
Hierbij hoef je dus niet de praktische opbrengst van het gewenste
product te gebruiken. Maar de molaire massa omdat het rendement al in
de formule gebruikt is.
Voorbeeld: Bereken de E-factor van het proces waarbij TiO2 wordt
gemaakt:
Atoomeconomie
Het streven naar verduurzaming in de chemische industrie wordt groene
chemie genoemd. Dit is belangrijk voor de duurzaamheid. De 12
uitgangspunten voor groene chemie zijn te vinden in Binas tabel 97F en
streven vooral naar processen die veiliger zijn, minder energiegebruik en
minder afval bij vrij komt.
Met de atoomeconomie kan je bepalen hoe efficiënt een productieproces
is, de formule voor atoomeconomie(ook in Binas 37H):
(m is hierbij de molecuulmassa, dus ook wel molaire massa)
Hierbij is het dus belangrijk dat je de molaire massa van al de
beginstoffen neemt en de molaire massa van één reactieproduct, niet
alle producten, dan zou je namelijk op 100% uitkomen.
Ook is het rendement belangrijk bij de de groene chemie:
, Hierin is de theoretische opbrengst wat je maximaal kan produceren met
een bepaalde hoeveelheid. Hierin is de praktische opbrengst de
hoeveelheid die daadwerkelijk geproduceerd is. De praktische opbrengst
is nooit groter dan de theoretische opbrengst. Het kan lager zijn doordat
er stof verloren gaat wanneer producten uit het reactiemengsel worden
verwijderd of wanneer er nevenreacties zijn ontstaan.
Bij de E-factor(Environmental-factor) wordt informatie uit de
atoomeconomie en het rendement gecombineerd. De E-factor is het
aantal Kg afval per Kg product. Het wordt gebruikt om de efficiëntie van
processen te vergelijken. De formule voor de E-factor uit binas 37H:
Bij de E-factor gebruik je altijd de praktische opbrengst van het
gewenste product. Wanneer je dus een grote atoomeconomie
hebt(weinig afvalproducten) en een hoog rendement(er gaat weinig
product verloren tijdens het proces), dan is de E-factor lager. Je moet
dus eerst de praktische opbrengst weten die je gebruikt bij het
rendement. Daarom kan je deze formule ook wel gebruiken:
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑒𝑔𝑖𝑛𝑠𝑡𝑜𝑓𝑓𝑒𝑛 − (𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡 × 100
)
𝐸𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 = 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡 𝑥 100
Hierbij hoef je dus niet de praktische opbrengst van het gewenste
product te gebruiken. Maar de molaire massa omdat het rendement al in
de formule gebruikt is.
Voorbeeld: Bereken de E-factor van het proces waarbij TiO2 wordt
gemaakt:
