Vraag 33BioPAD ®
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
Op plaatsen waar wasserijen hebben gestaan, is het grondwater vaak verontreinigd met trichlooretheen (TCE). De vloeistof TCE wordt gebruikt om bepaalde soorten textiel te reinigen.
In een laboratorium wordt een methode onderzocht om grondwater waarin TCE voorkomt, te zuiveren. BioPAD is het middel dat daarbij een essentiële rol speelt. BioPAD bestaat uit zeer kleine korreltjes van het metaal palladium ( Pd ) die via een reactie op de buitenkant van bacteriën terecht zijn gekomen. In figuur 1 zijn de vorming van BioPAD (figuur 1A) en het zuiveringsproces (figuur 1B) schematisch weergegeven. figuur 1 A. Vorming van BioPAD B. Zuiveringsproces naar: www.avecom.be Om BioPAD te vormen (figuur 1A) wordt eerst een oplossing van methaanzuur ( HCOOH ) toegevoegd aan een suspensie van bacteriën. Daarna wordt een oplossing van palladiumchloride ( PdCl ) toegevoegd. 2 Onder invloed van enzymen in de bacteriën treedt een reactie op. Hierbij wordt HCOOH omgezet tot CO en wordt het metaal palladium gevormd 2 uit Pd 2+ -ionen. Het gevormde palladium hecht zich in de vorm van zeer kleine korreltjes (met een diameter van ongeveer 30 nanometer) aan de celwand van de bacteriën. De bacteriën sterven vervolgens af. De celwand blijft echter heel. Tijdens het zuiveringsproces (figuur 1B) wordt H -gas toegevoegd, 2 waarbij waterstofatomen zich hechten aan de palladiumkorreltjes.
De vergelijking van de totale reactie die optreedt tijdens het zuiveringsproces (figuur 1B) is hieronder schematisch weergegeven. BioPAD TCE + … → ethaan + … + …
Voor de omzetting van TCE tot onder andere ethaan zou ook palladiumpoeder als katalysator gebruikt kunnen worden. Een belangrijk voordeel van BioPAD als katalysator is dat de Pd -deeltjes niet samenklonteren tot grotere deeltjes.
De zuivering van water dat verontreinigd is met TCE wordt uitgevoerd in een reactor waarin een membraan is aangebracht. De opgeloste stoffen kunnen het membraan passeren, maar BioPAD niet.
Geef twee redenen waarom het gunstig is dat BioPAD in de reactor achterblijft.