Vraag 15Zuurstofvanger
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.
Hoe pak je dit aan?
- Bedenk welke deeltjes je in aluminium vindt en welke in PET, en hoe die deeltjes aan elkaar vastzitten.
- Denk na over hoeveel ruimte er tussen de deeltjes van elk materiaal zit.
- In de uitleg koppel je die bouw aan het wel of niet doorlaten van zuurstofmoleculen.
Hier verliezen leerlingen punten
- Noem bij beide materialen een bindingstype, want bij één juist type krijg je nog niet alle punten.
- Een reactie van zuurstof met aluminium verklaart niet waarom het materiaal de zuurstof tegenhoudt, dus leg uit hoe het materiaal is gebouwd.
- Maak de uitleg concreet door te zeggen wat er tussen de deeltjes zit of niet zit, en vergeet niet om dit aan de bindingen te koppelen.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Om voorverpakt voedsel lange tijd te kunnen bewaren, is het belangrijk dat er zo weinig mogelijk zuurstof in de verpakking aanwezig is. Daarom is OxyGuard TM ontwikkeld: een verpakkingsmateriaal dat in staat is om zuurstof in de verpakking ‘weg te vangen’ en zuurstof buiten de verpakking erbuiten te houden. OxyGuard TM is opgebouwd uit verschillende lagen poly-etheen (PE), een laag aluminium en een laag poly-ethyleentereftalaat (PET). In figuur 1 is deze opbouw vereenvoudigd weergegeven. figuur 1 binnenzijde verpakking O 2 O 2 O 2 zakje OxyGuard TM A: PE met silica B: PE met onder andere ijzerdeeltjes C: PE D: aluminium E: PET voedsel O 2 O 2 O 2 buitenzijde verpakking Laag A, B en C (figuur 1) zijn gemaakt van PE. Deze lagen van PE worden gemaakt door extruderen met drie extruders. Hierna volgt een proces waarbij de gesmolten lagen door een verdeelstuk gaan en er een folie ontstaat die uit drie lagen bestaat. Figuur 2 toont deze processen en de structuurformule van PE. figuur 2 toevoerbuis extruder voor laag A verdeelstuk H H extruder C C voor laag B n H H PE extruder voor laag C koelrol folie
Laag B bevat behalve PE onder andere ijzerdeeltjes, waardoor deze laag de zuurstof die in de verpakking zit, kan ‘wegvangen’ volgens reactie 1. 3 O (g) + 4 Fe (s) → 2 Fe O (s) (reactie 1) 2 2 3 Deze reactie verloopt bij lage vochtigheid zeer langzaam. Daarom bevat laag A silica ( SiO ). Silica is nodig om water aan laag A te laten binden om zo reactie 1 2 in laag B te versnellen. PE zelf kan namelijk geen water binden.
De hoeveelheid water die per m 2 verpakkingsmateriaal gebonden is, heeft invloed op de hoeveelheid zuurstof die weggevangen kan worden. In figuur 3 staat dit verband in een diagram weergegeven. figuur 3 0,030 hoeveelheid weggevangen O 2 (cm 3 cm −2 ) 0,025 0,020 0,015 0 0 1,0 1,5 2,0 hoeveelheid gebonden water (g m −2 ) Onderzoekers maakten een rechthoekig zakje uit 2 stukjes van 6,5 bij 7,75 cm van het verpakkingsmateriaal Oxyguard TM . Nadat het zakje was gevuld met een droog voedingsmiddel en was afgesloten, bevond zich nog 13,4 cm 3 lucht in het zakje. De lucht bevatte 20,9 volumeprocent zuurstof.
Laag D en E van OxyGuard TM dienen ter versteviging. Laag D, gemaakt van aluminium, laat geen zuurstof van buitenaf door. Laag E bestaat uit het ketenpolymeer PET. De ketens van PET zijn hydrofoob. PET en aluminium zijn beide niet poreus. Toch kan PET wel zuurstofmoleculen doorlaten en aluminium ( Al ) niet.
Leg uit waarom aluminium geen zuurstofmoleculen kan doorlaten en PET wel. Gebruik in je uitleg de relevante bindingstypen. Noteer je antwoord als volgt: bindingstype PET: … bindingstype Al : … uitleg: …