Springen naar inhoud

PWS Biodiesel


  • Log in om te kunnen reageren

#1

MasterX

    MasterX


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 november 2010 - 23:17

Goedendag allemaal! Allereerst wil ik zeggen dat ik hier nieuw ben en mij alvast excuseer als ik het in een verkeerde forum heb geplaatst :D

Ik zit momenteel in 5 VWO en doe mijn PWS over biodiesel samen met een maat (die in 6 vwo zit). Nu heb ik heel veel gelezen over biodiesel, alleen is het om eerlijk te zijn niet mijn sterkste vak.

Voor onze practicum hebben we simpelweg biodiesel gemaakt, althans dat volgens onze scheikunde leraar. Het probleem is, dat onze leraar weinig tot geen tijd heeft. Dit heeft geresulteerd dat wij alles zelf in een stappenplan gedaan hebben. Je raadt het al, er is weinig eigen denkwerk bij gekomen. Hierdoor zit ik dus met heel veel vragen waarom bepaalde stoffen erbij zijn toegevoegd en waarom het een of ander is gebeurd. Ik neem hem niks kwalijk, maar ik wil voor mijn PWS natuurlijk wel weten waarmee ik bezig ben, dus ik schrijf hieronder de totale practicum op. In hoop dat jullie meekunnen denken met me! :) Ik stel ieder hulp in ieder geval zeer op prijs!

Het maken van Biodiesel
Benodigdheden:
- 400 ml alcohol
- 50g zonnebloemolie
- 30g NaOH
Deze drie stoffen moeten goed met elkaar mengen, om er dus zeker van te zijn dat dit gebeurt. Stellen we een reflux opstelling op.

Stap 1: Voorbereiding
→ Voeg 400 ml in een maatcilinder
→ Weeg 50ml / 50g zonnebloem olie af
→ Doe hetzelfde voor 30 g NaOH

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

Uploaded with ImageShack.us

Stap 2: Opstelling reflux
(tekening)
Opmerkingen:
→ Doordat we niet een koeler hadden wat goed op de kolf paste, hebben we twee verlengstukjes moeten gebruiken voor de reflux opstelling.

Stap 3: Het koken
- De samenstelling van 400 ml alcohol, 50g zonnebloemolie en 30g NaOH gedurende 30 min a 60 min laten koken.

Stap 4: Ethanol destilleren
Na ongeveer een uur heeft het voldoende gekookt en is het tijd om de ethanol weer eruit te destilleren. Hiervoor moet je dus de reflux opstelling weer ombouwen. (zie foto) Het is handig om te weten wat het kookpunt van ethanol is, zodat je weet naar welk temperatuur je moet "verwarmen".
Het kookpunt van Ethanol ligt op 78*C
→ Laat je kolf contact maken met de verwarmer en let goed op de temperatuur.
→ Tijdens het opwarmen is de temperatuur opgelopen tot 78 graden Celsius en is de ethanol opgevangen tot ongeveer 300 ml (zie foto)
Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

Pas op, bij ongeveer 250 ml begint het in de kolf heftig te schuimen. Pas op dat dit niet te erg wordt en dus het schuim niet te hoog komt. Je wil natuurlijk puur het ethanol eruit halen en niks van de andere samenstelling kwijt raken.


- Hierna zul je zien dat de samenstelling in de kolf begint droog te koken. Ga hiermee een enig tijd door en stop vervolgens met het verder verwarmen. Als je het goed hebt gedaan is de temperatuur niet veel hoger gekomen dan 78 graden Celsius.
- Je hebt nu een droge samenstelling wat ook wel op een schuimlaagje lijkt. We voegen hieraan 70 ml gedestilleerd water aan toe. Er ontstaat nu een oranjestroperige vloeistof.

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

MasterX

    MasterX


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 november 2010 - 23:18

Stap 5: Verder met kolf
Nadat alles gereageerd is, ontstaat er een oranjestroperige vloeistof in kolf van 160 ml , wat ook wel een zoetige geur heeft.

- Voeg hierbij een keukenzoutoplossing (NaCl) toe. Wij hebben hier een 58,4 gram NaCl in 200ml oplossing van 1M toegevoegd tot een totaal van 360 ml.
- Begin met roeren en je ziet dat er een wit-gele vaste stof ontstaat. Er beginnen zich twee lagen te vormen waarvan de bovenste deel de zeep is.
- Laat het een nacht staan, zodat er duidelijk twee lagen vormen.

Geplaatste afbeelding


Stap 6: Zeep overscheppen
Na overnachting heb je als het goed is twee duidelijke lagen. Een gele vloeistof aan de onderkant en de zeep aan de bovenkant.

Geplaatste afbeelding

- Schep nu het bovenste deel (zeep) af in een ander bekerglas van 400ml, zorg ervoor dat je zoveel mogelijk van het zeep afschept en zo min mogelijk van het andere stof meeneemt.
- Deze afgeschepte zeep, die je in een ander bekerglaasje hebt afgeschept, plaats je nu over in een bekerglas van 600 ml. Dit gaan we straks laten reageren met een zuur.

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

Stap 7: Zeep reageren met een zuur
→ Aangezien we zoveel mogelijk zeep willen meenemen en niks willen verliezen, moet je de vorige bekerglas van 400 ml naspoelen. Aangezien we de zeep in de bekerglas van 600 ml toch laten reageren met zwavelzuur, kun je het hier ook naspoelen met deze zuur. We hebben hiervoor 100ml zwavelzuur gebruikt.

De zwavelzuur die wij gebruikt hebben had een molariteit van 18. We wilden echter 2 mol zwavelzuur hebben. Dus de H2SO4 moet 9x worden verdund. Dit betekent dus 20 ml van 18Mol H2SO4 tegen 180 ml gedestilleerd water.

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

Let op: Tijdens het verdunnen wordt het bekerglas warm, dit duid dus op een exotherme reactie.

→ Gooi nu het gespoelde beker in het bekerglaasje van 600 ml waar je zeep zit. Je wil nu het zuur laten reageren met de zeep.
→ Dit gaan we vervolgens roeren met een magneet, laat dit zeker 5 a 10 minuten doorgaan.
→ Je zult zien dat er twee lagen zijn ontstaan van vrije vetzuren en glycerine.
→ Aangezien we de vrije vetzuren apart willen, gooien we dit mengsel in een scheitrechter en gaan we het vervolgens scheiden van elkaar.

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding
Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

Aangezien een ander PWS groep gebruik wilde maken van onze vrije vetzuren, hebben we de helft afgestaan zodat we zelf 30 ml vrije vetzuren overhielden. Dit hebben we vervolgens een nacht laten staan. Verder bleek bij hun vetzuren dat de pH neutraal was, dit betekent dat onze vrije vetzuren ook pH neutraal zijn.

Stap 8: Vrije vetzuren met methanol
→ Onze vrije vetzuren (30 ml) laten we nu reageren met een overmaat van methanol (70ml) tot een totale volume van 100 ml in een Reflux opstelling. Om er zeker van te zijn dat deze stoffen goed met elkaar reageren, laat je het ongeveer 4 a 5 uur staan.

Tijdens het koken hebben we 5 ml zwavelzuur van 18Mol toegevoegd als katalysator van de estersynthese.

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

#3

MasterX

    MasterX


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 25 november 2010 - 23:18

Stap 9: Petether
Nadat het 5 uur gekookt heeft, hebben we het een nacht laten staan. Bij de volgende dag zien we dat er twee lagen zijn ontstaan. Een donkere en lichte laag. De bovenste donkere laag is onze biodiesel, deze willen we dus hebben.


→ Via een scheitrechter scheid je de twee lagen

Geplaatste afbeelding

Je hebt nu dus de bovenste laag en de onderste laag van elkaar gescheiden.
→ Voeg nu aan onderste lichte laag ongeveer gelijke volume petroleumether (=petether) toe.
→ Laat dit vervolgens 5 minuten roeren met een magneet, je ziet nu weer twee lagen ontstaan.
→ Gooi dit mengsel vervolgens in een scheitrechter en scheid de bovenste laag van de onderste

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

→ Voeg nu de bovenste laag (petether) bij de Biodiesel

Geplaatste afbeelding

→ Vervolgens voegen we aan deze oplossing 50 ml natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO3). We hebben hiervoor 16,00 g natriumwaterstofcarbonaat gemaakt in 100ml gedestilleerd water. De helft hiervan is dus toegevoegd.
→ Dit laat je weer 5 minuten roeren
→ Het is van belang dat de pH neutraal is, test dus of de bovenlaag neutraal is of niet. In dit geval was het pH neutraal. Mocht dat niet zo zijn, voeg dan nog meer NaHCO3-opl toe!

Geplaatste afbeelding

→ Ga verder met roeren en gooi de oplossing vervolgens weer in een scheitrechter. Hierbij is het van belang dat we de bovenste laag behouden.

Geplaatste afbeelding

Stap 10: "Schoonmaken"
De bovenste laag is de biodiesel die we willen. Helaas is het nog geen "zuiver" biodiesel en bevat nog "afval" restjes zoals water.
Als je de bovenste laag in een apart bekerglaasje hebt geplaatst, gaan we hier nu norit aan toevoegen doordat er verontreinigingen in de oplossing kunnen zitten.

→ Gooi de bovenste laag dus in een apart bekerglaasje en gooi er een flinke schep norit aan toe.
→ Aangezien we ook af willen van de water deeltjes, voegen we ook 4 schepjes CaCl toe.
→ Laat dit vervolgens 5 min roeren
→ Omdat we afwillen van de Norit en de CaCl stoffen, gaan we de oplossing nu filtreren met filtreer papier. Vang het residu op in een kolf

Nu zijn we al heel verder. Het punt is alleen dat de biodiesel nog petether bevat. Dit gaan we dus destilleren om het petether eruit te krijgen. Ter informatie, kookpunt van petether = ~70 graden Celsius.

Geplaatste afbeelding

Stap 11: Petether destilleren --> Biodiesel
→ Stel dus weer een opstelling op, zodat je de kolf kunt opwarmen en destilleren (zie foto).
→ Begin de kolf langzaam op temperatuur te brengen, let op dat je de temperatuur maximaal 10 graden verder laat oplopen NADAT de eerste druppels zijn gevallen.

Geplaatste afbeelding

Een aantal waarnemingen zijn dat het begint te schuimen in de kolf. In ons geval zag je al de eerste druppels rond 62*C en bleef de temperatuur constant bij 66*C. Daarna nam het schuimen af.
Opvallend is dat na 30 min verwarmen, de temperatuur juist steeds verder zakt.
We zijn begonnen met destilleren om 11:15 en gestopt met destilleren om 11:55

→ Om er zeker van te zijn dat al het petether echt is verdwenen, laten we het nog ongeveer 3 uur uit dampen.

Hierna ben je klaar en heb je je biodiesel!

Geplaatste afbeelding Geplaatste afbeelding

====================

Het heeft even geduurd tot deze topic tot stand gekomen is. Ik heb hier heleboel vragen over, maar voor nu eerst naar bed! Morgen zullen de eerste vragen komen. Als jullie hier nog vragen over hebben, stel ze gerust. Het kan best zo zijn dat ik wat dingetjes ben vergeten.

Voor nu hoor ik van jullie of dit nu echt de uiteindelijke biodiesel is, of dat ik hier voor de gek wordt gehouden en of dit een goede methode is? :D

Groetjess,

Shwan

Veranderd door Shwan, 25 november 2010 - 23:20


#4

MasterX

    MasterX


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 november 2010 - 22:45

Iemand reactie of dit goed is uitgevoerd?

#5

MasterX

    MasterX


  • 0 - 25 berichten
  • 8 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 januari 2011 - 16:38

Hallo? Maar dan ook echt niemand? :(

#6

Ronnie_CF

    Ronnie_CF


  • >250 berichten
  • 723 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 januari 2011 - 18:07

Je post is nogal heel lang en denk niet dat er mensen zijn die de moeite doen om het allemaal te lezen.

Kan je, je vragen niet concretiseren en even samen oplijsten?

#7

Breakdown_CF

    Breakdown_CF


  • >25 berichten
  • 91 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 januari 2011 - 09:53

Je post is nogal heel lang en denk niet dat er mensen zijn die de moeite doen om het allemaal te lezen.

Kan je, je vragen niet concretiseren en even samen oplijsten?

Inderdaad.

Wil best feedback geven maar even iets concreter.
Ben geen fan van Woordzoekers=O





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures