Vraag 15Veiligheidsglas
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?
- In figuur 1 zie je welke eenheden in PVA-PVB-78 voorkomen en waar ze vandaan komen.
- Met het massapercentage van de VB-eenheden reken je uit hoeveel gram van elke eenheid in een vaste hoeveelheid polymeer zit.
- Met de molaire massa's reken je die massa's om naar chemische hoeveelheden.
- Daarna vergelijk je de hoeveelheid VA die is verdwenen met de hoeveelheid VA waarmee je begon.
Hier verliezen leerlingen punten
- Een eindantwoord zonder tussenstappen levert weinig punten op, dus laat je rekenweg zien.
- Zet bij elke hoeveelheid en elke molaire massa de juiste eenheid, anders mis je punten.
- Let goed op welk aantal eenheden je als uitgangspunt van het percentage neemt.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
Gelaagd veiligheidsglas is een composiet, die is opgebouwd uit twee of meer lagen glas, met daartussen steeds een laag van een kunststof. Dit soort veiligheidsglas wordt gebruikt in auto’s en als kogelwerend glas. De kunststof is vervormbaar, waardoor veiligheidsglas beter bestand is tegen breuk en er geen stukken glas loslaten als een glaslaag toch breekt. De glaslagen zorgen voor krasbestendigheid en vormvastheid. De meest gebruikte kunststof voor gelaagd glas is het willekeurig (random) copolymeer PVA-PVB. In figuur 1 is de structuurformule gegeven van de twee monomeer-eenheden in de keten van PVA-PVB. Hierbij staat VA voor vinylalcohol en VB voor vinylbutyral. figuur 1 PVA-PVB wordt geproduceerd door PVA in een waterige oplossing te laten reageren met butanal. Hierbij reageren steeds twee OH -groepen van naast elkaar gelegen VA-eenheden met één molecuul butanal. Bij deze reactie wordt een willekeurig (random) copolymeer gevormd en ontstaat nog één andere stof. Op de uitwerkbijlage is deze omzetting onvolledig weergegeven.
De reactie tussen PVA en butanal vindt plaats in een batch-reactor bij een constante temperatuur. Op de uitwerkbijlage is een mogelijk verloop van de reactiesnelheid tegen de tijd weergegeven. De reactiesnelheid is hier gedefinieerd als de hoeveelheid butanal per liter mengsel die per seconde reageert. Op t bevindt zich in de reactor een oplossing van PVA en butanal in 0 water. Naarmate de reactie vordert, stijgt het percentage VB-eenheden. Vanaf t begint zich een suspensie te vormen van het gevormde PVA- 1 PVB. De vorming van de suspensie heeft invloed op de reactiesnelheid. Hierdoor is het verloop van de reactiesnelheid niet zoals dat in de grafiek is weergegeven.
Voor de toepassing in gelaagd glas moet de reactie worden gestopt voordat alle OH -groepen met butanal hebben gereageerd. Voor gebruik in autoruiten wordt PVA-PVB-78 gebruikt. Dit copolymeer bestaat voor 78 massa-% uit VB-eenheden. De molaire massa van een eenheid VA is 44,1 g mol –1 .
Bereken hoeveel procent van het oorspronkelijke aantal VA-eenheden in PVA-PVB-78 over is. Gebruik figuur 1.