Springen naar inhoud

Microchemie vergroten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Hboomans

    Hboomans


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 februari 2014 - 20:21

Ik zou graag willen weten of je microchemie simpel kan vergroten. En of je kan zien wat een maximum is van een stof die je oplost in een oplosmiddel?

Stel je hebt product:
A: 5gr
B: 50ml hierin los je A op

C: 7,5gr
D: 50ml hierin los je C op

Je gaat product A met 200 vergroten moet je dan de overige B C en D ook vergroten met 200 of niet?

Zoals ik het zie kan ik best begrijpen dat je 5gr in 50ml oplost. Maar als je dit vermenigvuldigd met 200 krijg je dus 1.000gr in 10.000ml. De verhouding is dan wel gelijk alleen het oppervlak van het oplosmiddel lijkt mij dan heel veel groter.

(even voor de duidelijkheid ik heb weinig ervaring met scheikunde, maar ik vind het heel erg interessant en heb er veel over gelezen echter heb ik dit nooit ergens gevonden)

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

#2

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 februari 2014 - 20:33

In principe zijn de verhoudingen goed, maar nee, dat gaat niet zomaar.

Het probleem bij schaalvergroting is dat een heleboel processen niet lineair schaalbaar zijn. Ik heb ooit een prachtige cartoon gezien van iemand die dit wilde uitleggen (procestechnoloog Jansen uit Groningen). Hij gaf als voorbeeld een reactie in 15 ml in een reageerbuis boven een vlammetje in een paar seconden. Die reactie wilde hij een miljoen maal opschalen. Dat maakt een reageerbuis die 100x100x100 keer groter moet worden met 15000 liter erin. Stel je het gebouw maar voor..... En dan die brander.... Dat gaat helemaal mis omdat de brander slechts maximaal 10000 keer zo groot kan worden (is een oppervlak) als je zoveel gas tegelijk al kunt verbranden. Daardoor loopt de verwarming helemaal scheef, het gaat praktisch uren duren voordat alle vloeistof warm is, en tegen die tijd zijn er aan de buitenkant misschien wel allemaal verkeerde reacties aan het plaatsvinden. Een reactie die exotherm is (warmte produceert) kan nog een veel groter probleem zijn, omdat de reactie wel snel blijft gaan, de warmte dan echt niet weg kan en de reactie helemaal uit de hand kan lopen.

Mooi voorbeeld is de productie van bier in een grotere fabriek, waarbij het te gisten materiaal moet worden afgekoeld beneden kamertemperatuur om te voorkomen dat het bij het gisten te warm wordt en het gist zo zichzelf doodt.

Opschalen is een apart vak. Vaak moet het in verschillende stadia worden gedaan: van reageerbuis naar erlenmeyer, naar een kleine fabricage en dan pas naar de definitieve schaal. Een proces waarbij je in een keer een hoeveelheid stof maakt (zogenaamd batchproces) wordt voor grote productiehoeveelheden vaak omgezet in een continuproces.

#3

Hboomans

    Hboomans


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 februari 2014 - 07:45

Dan zat ik dus toch in de juiste richting te denken.

Maar stel product A moet reageren met product C blijven deze dan wel gelijk aan elkaar als je het vergroot.
Dus bijvoorbeeld; die worden 200 keer groter dan word A:1000.gr en C:1500gr. Alleen het oplosmiddel moet daarop aangepast worden dus die wijkt dan af? Klopt dit dan wel, of is er geen enkele waarde die gelijk blijft aan elkaar?

#4

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 februari 2014 - 10:54

Hm. Wat je hier voorstelt in het principe waarmee Antoine Lavoisier de moderne chemie is begonnen. Inderdaad geldt die "proportionaliteit". Als je twee keer zoveel van alle uitgangsstoffen neemt, kun je verwachten dat je twee keer zoveel reactie krijgt en twee keer zoveel reactieproducten. Voor veel reacties is de hoeveelheid oplosmiddel niet zo heel kritisch, dus daar kun je wat mee rommelen.

Je hebt dus in principe gelijk. Maar ik blijf een probleem hebben met die 200. Uitzonderingen daargelaten gaat zo'n grote opschaling in de praktijk niet werken. Erger nog, je kunt daarmee echt gevaarlijke situaties maken. Houdt het bij een gedachte-experiment en ga het niet doen, tenzij je echt weet waar je aan begint.

Ik wordt vaak nerveus als iemand hier op het forum praat over stoffen A B C. Waarom wil je niet vertellen wat je precies wilt gaan doen? Misschien zijn er wel mensen hier die de reactie goed kennen en echt kunnen helpen!

#5

Hboomans

    Hboomans


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 februari 2014 - 20:40

Hoi Rwwh bedankt voor je antwoord.

Nee het is niet dat ik iets wil proberen. Ik zie soms syntheses voorbij komen en die zijn dan allemaal gemaakt op kleine schaal. En nu wilde ik eigenlijk weten of je al de producten uit de synthese evenredig zou moeten verhogen als je een grotere synthese zou willen maken.
Dit was vooral mijn vraag omdat de synthese dan immens groot word zoals jij al aangaf in dat stukje van "(procestechnoloog Jansen uit Groningen)"

#6

Wdeb

    Wdeb


  • >1k berichten
  • 1069 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 februari 2014 - 22:47

En wat in een kleine omgeving plaatselijk maar een geringe overmaat van een product kan zijn, is in een grote omgeving vaak enorm. Het is dus ook logischer dat er bijvoorbeeld meer reactieve stof in de buurt is bij verbindingen die al gereageerd hebben. Dus die alsnog weer willen/kunnen reageren. Scheikunde laat zich niet zo snel stil leggen.

Enkel het mengen van stoffen is al een studie op zich. Vooral de grote schaal is daar de boosdoener.

Wdeb
Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures