Stip
Zet me op de lijst

Vraag 8Bacteriën maken aniline uit suiker

4 puntenIndustriële processen en groene chemie
Aniline ( C H NH ) is een grondstof voor onder andere schuimrubber. 6 5 2 In 2022 werd 9,4 miljoen ton aniline geproduceerd. Het meest gebruikte proces voor de productie van aniline is het nitrobenzeenproces. Het nitrobenzeenproces verloopt in twee stappen: Stap 1: Benzeen ( C H ) reageert met gecon
Het nitrobenzeenproces is niet “groen” te noemen. Gebruik van de stof benzeen past niet bij uitgangspunt 7 van de groene chemie, omdat benzeen een bestanddeel is van aardolie. Gebruik van geconcentreerd salpeterzuur past niet bij uitgangspunt 12 van de groene chemie.
In Duitsland heeft Covestro een fabriek gebouwd die gebruik maakt van genetisch aangepaste bacteriën voor de productie van aniline. Figuur 1a toont een onvolledig blokschema voor deze fabriek. In een reactor die bacteriën bevat (R1), wordt een oplossing van onder andere glucose en ammoniumchloride (In Duitsland heeft Covestro een fabriek gebouwd die gebruik maakt van genetisch aangepaste bacteriën voor de productie van aniline. Figuur 1a toont een onvolledig blokschema voor deze fabriek. In een reactor die bacteriën bevat (R1), wordt een oplossing van onder andere glucose en ammoniumchloride (
Het filtraat wordt geleid naar een tweede reactor (R2). Bij een temperatuur van 160 °C wordt anthraniline volledig omgezet tot aniline en koolstofdioxide. In R2 wordt koolstofdioxide afgescheiden van het mengsel van water, aniline en wateroplosbare bijproducten. Vervolgens wordt aniline in scheiding
Omdat water en dodecaan-1-ol niet mengen, ontstaan in S2 twee vloeistoflagen. De vloeistoflaag met daarin dodecaan-1-ol vormt hierbij de bovenste laag.
De vloeistoflaag met dodecaan-1-ol en aniline wordt in S2 afgescheiden van de laag met water en de wateroplosbare bijproducten. De laag met dodecaan-1-ol en aniline wordt gescheiden in scheidingsruimte 3 (S3). Dodecaan-1-ol wordt hergebruikt. In de tabel is informatie opgenomen over aniline en dodec
Op de uitwerkbijlage is het onvolledige blokschema van figuur 1a nogmaals weergegeven.
Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet. − Teken de blokken S2 en S3. − Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen bij R2, S2 en S3. − Noteer de nummers van de onderstaande stoffen bij de juiste pijlen: 1 aniline 2 dodecaan-1-ol 3 koolstofdioxide 4 water 5 wateroplosbare bijproducten −

Uitwerkbijlage

Print de uitwerkbijlage

Deze 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.

De uitwerkbijlage bij deze vraag
Foto van je antwoord

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?
  1. Kijk eerst welke stromen al op de uitwerkbijlage staan en welke stoffen daarin horen.
  2. Bedenk per blok welke stoffen erin gaan en welke eruit komen, met de tekst en de tabel erbij.
  3. Gebruik het kookpunt en de rol van de extractie om te bepalen welke laag waar naartoe gaat.
  4. Controleer aan het eind of elke stof die een blok verlaat ergens een logische bestemming heeft.

Hier verliezen leerlingen punten

  • Vergeet bij een blokschema niet dat elke stroom een begin en een eind moet hebben.
  • Noteer alleen de stoffen die in een stroom echt aanwezig zijn, en niet alles wat in het verhaal voorkomt.
  • Let op dat je pijlen duidelijk bij het juiste blok beginnen en eindigen, zodat de richting klopt.
blokschema's maken en stofstromen benoemenscheiden door extractie en vloeistoflagenrecirculatie van stoffen in een proces

Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.

Hulp nodig?
De vraag als tekst

Aniline ( C H NH ) is een grondstof voor onder andere schuimrubber. 6 5 2 In 2022 werd 9,4 miljoen ton aniline geproduceerd. Het meest gebruikte proces voor de productie van aniline is het nitrobenzeenproces. Het nitrobenzeenproces verloopt in twee stappen: Stap 1: Benzeen ( C H ) reageert met geconcentreerd salpeterzuur tot 6 6 nitrobenzeen ( C H NO ) en water. Als katalysator wordt 6 5 2 geconcentreerd zwavelzuur gebruikt. C H + HNO → C H NO + H O (reactie 1) 6 6 3 6 5 2 2 Stap 2: Nitrobenzeen wordt met behulp van waterstof omgezet tot aniline en water. Dit gebeurt bij een temperatuur van 200 °C tot 300 °C in aanwezigheid van een tweede katalysator. C H NO + 3 H → C H NH + 2 H O (reactie 2) 6 5 2 2 6 5 2 2 Het hele proces kan met één vergelijking worden weergegeven.

Het nitrobenzeenproces is niet “groen” te noemen. Gebruik van de stof benzeen past niet bij uitgangspunt 7 van de groene chemie, omdat benzeen een bestanddeel is van aardolie. Gebruik van geconcentreerd salpeterzuur past niet bij uitgangspunt 12 van de groene chemie.

In Duitsland heeft Covestro een fabriek gebouwd die gebruik maakt van genetisch aangepaste bacteriën voor de productie van aniline. Figuur 1a toont een onvolledig blokschema voor deze fabriek. In een reactor die bacteriën bevat (R1), wordt een oplossing van onder andere glucose en ammoniumchloride ( NH Cl ) ingevoerd als voedingsstof voor de bacteriën. 4 Bacteriën zetten deze stoffen om tot anthraniline (figuur 1b). figuur 1 Na een bepaalde tijd zijn de voedingsstoffen omgezet en wordt de inhoud van de reactor gefiltreerd (S1). Het residu bestaat uit bacteriën die kunnen worden hergebruikt. Omdat de bacteriën zich vermenigvuldigen, wordt een deel hiervan afgevoerd. In het filtraat zijn onder andere water, anthraniline en wateroplosbare bijproducten aanwezig. De pH van het filtraat is 7,5 . Bij deze pH hebben moleculen anthraniline een H + -ion afgestaan.

Het filtraat wordt geleid naar een tweede reactor (R2). Bij een temperatuur van 160 °C wordt anthraniline volledig omgezet tot aniline en koolstofdioxide. In R2 wordt koolstofdioxide afgescheiden van het mengsel van water, aniline en wateroplosbare bijproducten. Vervolgens wordt aniline in scheidingsruimte 2 (S2) gescheiden van de rest van het reactiemengsel door middel van extractie met dodecaan-1-ol. De extractie in S2 wordt uitgevoerd met dodecaan-1-ol, omdat aniline hierin beter oplost dan in water. In figuur 2 is schematisch weergegeven hoe twee moleculen dodecaan-1-ol een anilinemolecuul omringen. figuur 2 Tussen moleculen aniline en dodecaan-1-ol zijn verschillende bindingstypen aanwezig.

Omdat water en dodecaan-1-ol niet mengen, ontstaan in S2 twee vloeistoflagen. De vloeistoflaag met daarin dodecaan-1-ol vormt hierbij de bovenste laag.

De vloeistoflaag met dodecaan-1-ol en aniline wordt in S2 afgescheiden van de laag met water en de wateroplosbare bijproducten. De laag met dodecaan-1-ol en aniline wordt gescheiden in scheidingsruimte 3 (S3). Dodecaan-1-ol wordt hergebruikt. In de tabel is informatie opgenomen over aniline en dodecaan-1-ol. tabel stof structuurformule kookpunt (°C) aniline 184 dodecaan-1-ol 259

Op de uitwerkbijlage is het onvolledige blokschema van figuur 1a nogmaals weergegeven.

Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet. − Teken de blokken S2 en S3. − Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen bij R2, S2 en S3. − Noteer de nummers van de onderstaande stoffen bij de juiste pijlen: 1 aniline 2 dodecaan-1-ol 3 koolstofdioxide 4 water 5 wateroplosbare bijproducten − Je moet sommige nummers meer dan één keer gebruiken. − Houd rekening met hergebruik van stoffen. − Bij de voorgedrukte pijlen hoef je geen nummers te noteren.