Vraag 23Bromide in grondwater
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
Schaliegas is aardgas dat in gesteente diep onder het aardoppervlak is opgesloten. Om schaliegas te winnen gebruikt men een methode die fracking wordt genoemd. Hierbij wordt een mengsel van water, zand en chemicaliën onder hoge druk in het gesteente gepompt zodat hierin scheurtjes ontstaan en het schaliegas vrijkomt. Bij fracking ontstaan grote – – hoeveelheden afvalwater dat onder andere Br -ionen, Cl -ionen en – I - ionen bevat. Deze ionen zijn afkomstig van goed oplosbare zouten die in het gesteente voorkomen.
Op frackinglocaties worden regelmatig monsters van het grondwater genomen. Om op de frackinglocatie snel het bromidegehalte van het grondwater te bepalen is de methode ontwikkeld die in tekstfragment 1 is beschreven. tekstfragment 1 1 Men maakt gebruik van filtreerpapiertjes waarop eerst een oplossing van chloramine-T en de zuur-base-indicator fenolrood is aangebracht en die men daarna heeft laten drogen. 2 Een druppel grondwater wordt op zo’n filtreerpapiertje aangebracht. Eventueel wordt het grondwater eerst verdund. 3 In aanwezigheid van Br – vinden achtereenvolgens twee reacties plaats: Reactie 1: Br – wordt door een reactie met chloramine-T omgezet tot onder andere broom. Reactie 2: het ontstane broom reageert volledig met fenolrood tot onder andere broomfenolblauw. 4 Door beide reacties wordt het gele filtreerpapiertje enigszins blauw. 5 De afname van de gele kleur wordt gemeten met een kleurdetector. 6 Met behulp van een ijklijn wordt het bromidegehalte bepaald. De oplossing waarin de reacties plaatsvinden, heeft een pH van 4,6. Het ontstane broomfenolblauw heeft bij deze pH een blauwe kleur. + –1
Reactie 2 is een reactie van fenolrood ( C H O S ) met broom. Daarbij 19 14 5 worden per molecuul fenolrood vier H -atomen vervangen door vier Br- atomen. Bij reactie 2 ontstaan broomfenolblauw en één andere stof. Deze reactie is vergelijkbaar met de substitutiereactie van een alkaan met een halogeen en is op de uitwerkbijlage onvolledig weergegeven.
De hoeveelheden chloramine-T en fenolrood die op het filtreerpapiertje zijn aangebracht, zijn zo gekozen dat bromidegehaltes tot maximaal 10 massa-ppm gemeten kunnen worden. Wanneer bij punt 2 een grondwatermonster met een bromidegehalte hoger dan 10 massa-ppm wordt aangebracht, zal een onjuist bromidegehalte worden gemeten.
figuur 1 In figuur 1 is de ijklijn 190 weergegeven die is gemaakt kleurintensiteit met behulp van een aantal 185 oplossingen met elk een 180 bekend bromidegehalte. In de figuur is het bromidegehalte 175 uitgezet tegen de kleurintensiteit. De 170 kleurintensiteit komt overeen met een bepaalde hoeveelheid 165 van de beginstof fenolrood, die afneemt naarmate er meer 00 2 4 6 8 10 bromide aanwezig is. bromidegehalte (massa-ppm) Een wetenschapper onderzoekt het bromidegehalte van een grondwatermonster. Hij voert de bepaling uit tekstfragment 1 uit. Bij punt 2 verdunt hij het grondwatermonster door in een reageerbuisje 2,00 mL grondwater met 8,00 mL gedestilleerd water te mengen. Hij meet vervolgens een kleurintensiteit van 180. Met behulp van de grafiek en de beschreven verdunning berekent hij het bromidegehalte van het grondwatermonster, in massa-ppm.
Geef deze berekening. Lees af op één decimaal nauwkeurig en geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.