Vraag 14Producten uit bischofiet
Uitwerkbijlage
Print de uitwerkbijlageDeze vraag beantwoord je op de uitwerkbijlage. Print hem en vul hem in, of neem de figuur over op papier. Stuur daarna een foto van wat je hebt ingevuld.
Schreef je op papier? Maak een foto van de ingevulde uitwerkbijlage. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bekijk eerst welke stromen de bezinkbak in gaan en welke er weer uit komen.
- Bepaal per stroom of de stof vast is, in oplossing zit of uit water bestaat.
- Denk na over wat er in de reactor en in de scheidingsruimte met de stoffen gebeurt.
- Controleer tot slot of elke stroom ergens op het schema aansluit.
Hier verliezen leerlingen punten
- Laat geen stofstroom weg, ook niet een stroom die maar een klein deel van een stof meeneemt.
- Noteer bij een pijl alleen de stof die er echt in zit, niet meer en niet minder.
- Zorg dat elke ruimte in het schema zowel een ingang als een uitgang heeft die logisch klopt.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
In hoogovens wordt ijzererts omgezet tot vloeibaar ijzer. De wanden van hoogovens moeten dus bestand zijn tegen zeer hoge temperaturen. Deze wanden worden daarom gemaakt van een hittebestendige stof zoals magnesiumoxide ( MgO ).
Magnesiumoxide wordt gemaakt uit bischofiet: MgCl ·6H O . Bischofiet is een 2 2 vaste stof die kan worden gewonnen uit een meters dikke bischofiet-laag die zich op ongeveer anderhalve kilometer onder de grond bevindt. Door een metalen buis wordt water in deze laag geïnjecteerd. Het bischofiet lost hierin op.
Doordat het bischofiet oplost, ontstaat een ruimte die caverne wordt genoemd. Deze caverne is gevuld met een oplossing van magnesiumchloride ( MgCl ). 2 Op deze oplossing wordt een vloeistoflaag aangebracht die dak-olie wordt genoemd. De dak-olie voorkomt dat de zoutlagen boven de bischofiet-laag oplossen, zie figuur 1. figuur 1 MgCl -oplossing 2 H O H O 2 2 bovenste grondlaag zoutlagen dak-olie H 2 O H 2 O caverne MgCl -oplossing 2 bischofiet-laag Een aantal stoffen is onderzocht op bruikbaarheid als dak-olie. Ethaan-1,2-diol is ook onderzocht, maar bleek ongeschikt.
Doordat in het water een kleine hoeveelheid zuurstof is opgelost, kan corrosie van de metalen buis optreden. Aan het water wordt daarom een kleine hoeveelheid natriumsulfiet-oplossing ( Na SO ) toegevoegd, waardoor corrosie 2 3 wordt verhinderd. In de buis treden de volgende halfreacties op: SO 2– + H O → SO 2– + 2H + + 2 e – (halfreactie a) 3 2 4 O + 2 H O + 4 e – → 4 OH – (halfreactie b) 2 2 Bij de omzetting van sulfiet tot sulfaat blijkt de pH van de oplossing in de buis niet te veranderen.
De MgCl -oplossing die uit de bodem wordt gewonnen, wordt verzameld in 2 bezinkbakken. Aan de MgCl -oplossing wordt de vaste stof dolime toegevoegd. 2 Dolime is een mengsel van de stoffen calciumoxide en magnesiumoxide. Wanneer dolime aan de MgCl -oplossing wordt toegevoegd, treedt reactie 1 2 op. Door reactie 1 ontstaan de vaste stof magnesiumhydroxide ( Mg(OH) ) en 2 een oplossing van calciumchloride ( CaCl ). 2 CaO + MgO + 2 H 2 O + Mg 2+ 2 Mg(OH) 2 + Ca 2+ (reactie 1) dolime
Het Mg(OH) bezinkt. Het grootste deel van het Mg(OH) wordt in een 2 2 reactor (R) ontleed tot MgO en water. Een klein deel van het Mg(OH) wordt 2 afgevoerd en verkocht. De CaCl -oplossing wordt in een scheidingsruimte (S) 2 ingedampt. In figuur 2 en op de uitwerkbijlage is een blokschema van dit proces schematisch en onvolledig weergegeven. In dit proces worden de volgende stoffen geproduceerd: CaCl , Mg(OH) en MgO . 2 2 figuur 2 MgCl -oplossing 2 bezinkbak
Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet. – Teken de ontbrekende reactor (R) en scheidingsruimte (S) in het blokschema. Houd hierbij rekening met de plaats waar de stofstromen de bezinkbak verlaten. – Teken de ontbrekende pijlen. – Noteer de nummers van de stoffen bij de juiste pijl. 1 vast CaCl 2 2 vast Mg(OH) 2 3 vast MgO 4 CaCl -oplossing 2 5 vast dolime 6 water (vloeibaar of gasvormig) – Je mag de nummers vaker dan één keer gebruiken.