Scheikunde Melkzuur Kenniskaart 1.1 Het tegenovergestelde van zuur is basisch. Basische oplossingen zijn bijvoorbeeld: ammonia, zeep en soda. We meten de zuurgraad van oplossingen in pH-eenheden. Deze loopt van 0 tot 14. Laag pH= zuur, hoog pH= basisch, we meten dit met speciale pH-meters. Een indicator, bijvoorbeeld rodekoolsap. Zuur: rood, basisch: groen. pH2 is tien keer zo zuur als pH3. Lager dan 3 of hoger dan 11 zijn de oplossingen agressief. Ook is er universeel indicatorpapier. Deze hebben wij gebruikt bij het practicum. Kenniskaart 2.1 Bakkersgist wordt gemaakt uit ethanol. We gebruiken het voor wijn en bier. We kunnen het ook gebruiken om te mengen met benzine, dan kan er een auto op rijden. (85 % ethanol, 15 % benzine) Niet iedereen is het eens met moderne biotechnologie; o Mag alles wat technisch kan? Deze vragen noem je ethiek. Genetische modificatie bij mensen is volgende de wet verboden. Biotechnologie: plantenveredeling in het verleden. Micro-organismen: hiermee kunnen we ingewikkelde reactie op een simple manier laten verlopen. (gistcellen, schimmels of bacteriën) Gistcellen kunnen suikers omzetten in alcohol en koolstofdioxide. Melkzuurbacteriën(Lactobacillen) zetten glucose-eenheden om in melkzuurmoleculen. (Yoghurt) Moderne biotechnologie is er vanaf 1975. Je probeert het DNA van micro-organismen aan te passen. Oftewel genetische modificatie/gentechnologie. o o o o Een gemodificeerde gistcel die melkzuur maakt. Soja en maïs hebben geen last meer van insecten. Schimmels zodat er nieuwe penicillinesoorten op de markt komen. Met hulp van genomics(onderzoeken) proberen onderzoekers bakkersgist te veranderen zodat stoffen uit planten omgezet kunnen worden in bio-ethanol. Kenniskaart 2.2 Chemische industrie: grote fabrieken die grondstoffen verwerken tot de meest uiteenlopende producten. Nadeel: grondstoffen(bijvoorbeeld: olie) kunnen opraken en veroorzaken milieuproblemen. We kunnen daarom beter duurzame grondstoffen gebruiken zoals: gras en planten. Dit noem je biomassa. Biomassa is Co2—neutraal. Biomassa is niet zomaar als vervanger te gebruiken. We kunnen micro-organismen gebruiken. Zij kunnen energie aftappen en grondstoffen aftappen uit natuurlijk materiaal. Micro-organismen zijn in grote lijnen net chemische fabriekjes: ze zetten grondstoffen om in allerlei producten en ze produceren daarbij ook afvalstoffen(bijvoorbeeld alcohol en melkzuur). Als we het DNA(bouwplan) van een cel kennen, kunnen we deze aanpassen. Wat kunnen we ? o We kunnen een cel gewenste stoffen extra aan laten maken. o We kunnen een cel minder afval/bijproducten laten maken. o We kunnen de grondstoffen van de micro-organismen aanpassen. Eén aangepaste cel kan nog niet zo veel, maar ze vermenigvuldigen snel. Het aanpassen, opkweken en gebruik van micro-organismen noemen we industriële biotechnologie. Hiervoor gebruiken we één vat met micro-organismen en een zuiveringstap. De processen zijn vaak energiezuinig; ze draaien op plantaardige grondstoffen. 3.1 Polymeren Polymeren zijn lange moleculen. Dit noem je macromoleculen. Polymeren kun je maken uit één eenvoudige grondstof: monomeer. Je koppelt heel veel monomeermoleculen aan elkaar en dan krijg je een polymeermolecuul. Dit noem je polymeriseren. Natuurlijke polymeren: wol, zijde en katoen. Synthetische polymeren: nylon, polyacril of polymelkzuur. (kunststoffen of plastics) Thermoplasten zijn kunststoffen die zijn opgebouwd uit polymeermoleculen zonder dwarsverbindingen. De polymeerketens kunnen gemakkelijk over elkaar of glijden. Thermoplasten worden bij verwarming zacht. Thermoharders zijn opgebouwd uit polymeermoleculen met veel dwarsverbindingen. Ze kunnen nauwelijks ten opzichte van elkaar bewegen. Thermoharders gaan bij verwarming kapot. De verbindingen gaat stuk. Er ontstaat een nieuw materiaal met andere materiaaleigenschappen. Voorbeelden: Polystyreen wordt gemaakt van styreen. Koppel deze moleculen aan elkaar tot lange polymeerketens. Polystyreen is een harde vaste stof Monomeer styreen is een benzineachtige stof. Als je de reactieomstandigheden aanpast en andere stoffen toevoegt kun je veel verschillende producten maken van dezelfde stof. 3.2 Polymelkzuur De grondstoffen van plastics komen uit aardolie. Veel afvalstoffen van platics zijn niet afbreekbaar, ,en worden in verbrandingsovens verwerkt. Hierbij ontstaat koolstofdioxide, water en soms ook giftige stoffen(broeikaseffect wordt hierdoor versterkt) Bioplastics zijn gemaakt uit planten. Ze zijn dus biologisch afbreekbaar en ‘klimaatneutraal’. Polymelkzuur is een bioplastic. Het is gemaakt van suikers. Materiaaleigenschappen van polymelkzuur zijn veranderd door er stoffen bij te doen. Belangrijke eigenschappen van polymelkzuur is: o Waterbestendigheid (verpakkingsmateriaal) o Transparant(verpakkingsmateriaal) Een typerende eigenschap is dat: o Het knispert/kraakt. o Biologisch afbreekbaar.