Vraag 28NLES
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
Natriumlaurylethersulfaat (NLES) is een synthetische zeep die wordt toegepast in textielwasmiddelen en in shampoos. NLES is opgebouwd uit natriumionen en laurylethersulfaat-ionen (LES – -ionen). NLES is oplosbaar in water. De reinigende werking van NLES berust op de structuur van LES – -ionen. In figuur 1 zijn de structuurformule (figuur 1a), de ion-formule (figuur 1b) en de schematische notatie van het LES – -ion (figuur 1c) weergegeven. figuur 1 In figuur 2 is de reinigende werking van NLES schematisch weergegeven: − Een groepje vuilmoleculen dat aanwezig is op een textielvezel wordt omringd door LES – -ionen (figuur 2a). − Het ‘vuil-LES – -deeltje’ dat daarbij ontstaat, laat vervolgens los van de textielvezel en gaat tussen de watermoleculen zitten (figuur 2b). figuur 2
NLES kan worden geproduceerd uit palmpitolie. Bij de productie van NLES wordt uit palmpitolie eerst dodecaan-1-ol ( C H OH ) gemaakt. 12 25 Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. In figuur 3 zijn de stappen van de productie van dodecaan-1-ol vereenvoudigd in een blokschema weergegeven. figuur 3 Stap 1: palmpitolie wordt gehydrolyseerd tot vetzuren en glycerol, waarbij de glycerol wordt afgescheiden. Stap 2: de vetzuren worden vervolgens met methanol omgezet tot esters en water . De ontstane waterlaag wordt afgevoerd. Stap 3: de esters worden met waterstof omgezet tot alcoholen, waaronder dodecaan-1-ol en methanol. De methanol wordt direct afgescheiden. Stap 4: dodecaan-1-ol wordt vervolgens gescheiden van de resterende alcoholen. In figuur 4 is een voorbeeld van een vet dat in palmpitolie voorkomt in structuurformule weergegeven. figuur 4 Bij de hydrolyse van dit vet (stap 1) ontstaan glycerol, dodecaanzuur ( C H O ) en één ander vetzuur. 12 24 2
De scheiding in stap 4 vindt plaats op basis van verschil in kookpunt.
Uitgaande van figuur 3 is het aannemelijk dat bepaalde stoffen worden gerecirculeerd.
Dodecaan-1-ol wordt vervolgens omgezet tot NLES. Dit is met een onvolledig blokschema weergegeven in figuur 5. figuur 5 Stap 5: dodecaan-1-ol reageert met etheenoxide tot lauryletheralcohol volgens C H OH + 3 C H O → C H (OC H ) OH. 12 25 2 4 12 25 2 4 3 Stap 6: lauryletheralcohol reageert met zwaveltrioxide tot laurylethersulfonzuur ( C H (OC H ) OSO H). 12 25 2 4 3 3 Stap 7: laurylethersulfonzuur wordt met een natriumhydroxide-oplossing omgezet tot een oplossing van NLES. De reactor waarin stap 5 plaatsvindt, wordt op een constante temperatuur gehouden.
De vergelijking van de omzetting van laurylethersulfonzuur (stap 7) is als volgt: C H (OC H ) OSO H + OH – → C H (OC H ) OSO – + H O 12 25 2 4 3 3 12 25 2 4 3 3 2
Bereken hoeveel ton palmpitolie minimaal nodig is voor de productie van 1,0 ton NLES. Gebruik de volgende gegevens: − 1,0 ton = 1,0∙10 3 kg. − De molaire massa van NLES is 421 g mol –1 . − Uit 2,0 mol palmpitolie ontstaat 3,0 mol NLES. − De (gemiddelde) molaire massa van palmpitolie is 710 g mol –1 .