Vraag 35Beitsen en verzinken
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
IJzeren voorwerpen kunnen tegen corrosie worden beschermd door ze te ‘verzinken’. Deze voorwerpen worden eerst enige tijd in een bad met ‘beitszuur’ gehangen om reeds aanwezig roest ( Fe O .3H O) te 2 3 2 verwijderen. Beitszuur is zoutzuur dat ongeveer 50 gram opgelost HCl per liter bevat. Daarbij treedt een reactie op die hieronder onvolledig is weergegeven: + 3+ Fe O .3H O + … H → … Fe + … H O 2 3 2 2
Na het beitsen worden de ijzeren voorwerpen in een bad met vloeibaar zink gedompeld. Hierdoor wordt een laagje ijzer-zinklegering gevormd op het voorwerp.
Op een website over thermisch verzinken wordt vermeld dat de temperatuur van het zink in het bad ongeveer 400 °C moet zijn. Piet merkt op dat dat niet juist kan zijn en zegt: “een temperatuur van 400 °C is niet hoog genoeg.”
De voorwerpen worden met behulp van gereedschappen uit het beitsbad gehaald en in het zinkbad gedompeld. Het beitsbad raakt daardoor 2– verontreinigd. Hierbij ontstaan ZnCl ionen. Wanneer deze ionen niet 4 verwijderd worden, moet het verontreinigde zuur uit het beitsbad worden afgevoerd als chemisch afval. Daarom wordt het verontreinigde afvalzuur 2– door een zogenoemde selectieve ionenwisselaar geleid. De ZnCl ionen 4 2– worden in de ionenwisselaar gebonden. Voor elk ZnCl ion dat wordt 4 – gebonden, komen twee OH ionen vrij.
Het proces dat hiervoor is beschreven kan vereenvoudigd worden weergegeven met een blokschema. Dit blokschema bevat drie blokken en vijf stofstromen: − bad met beitszuur − bad met zink − ionenwisselaar 2– A : afvalzuur zonder ZnCl ionen 4 2– B : afvalzuur met ZnCl ionen 4 C : ijzeren voorwerpen met roest D : ijzeren voorwerpen zonder roest E : verzinkte ijzeren voorwerpen
Piet vraagt zich af of de in deze opgave beschreven methode waarmee met het afvalzuur wordt omgegaan in overeenstemming is met het cradle-to-cradle principe. Hij vindt op www.duurzaamheid.nl dat de cradle-to-cradle ontwerpstrategie “ervan uitgaat dat alle materialen een voortdurende en blijvende waarde houden en steeds weer in gesloten kringlopen van productie, gebruik en recycling kunnen worden opgenomen.”
Formuleer twee van de vragen waarop Piet antwoord nodig heeft om te kunnen beoordelen of de beschreven methode past binnen het cradle-to-cradle principe.