Een blokschema is een visuele en overzichtelijke manier om de stappen van een proces, zoals een productieproces, weer te geven. Het maakt gebruik van twee hoofdelementen:
- Rechthoeken (blokken): Deze stellen de verschillende processen, reacties, bewerkingen of opslagstappen voor die plaatsvinden.
- Pijltjes: Deze geven de stromen van stoffen aan die door het proces heen gaan. Dit kunnen beginstoffen, tussenproducten of eindproducten zijn. Zo zie je in één oogopslag hoe een stof van begin tot eind wordt verwerkt.
Voorbeeld: De productie van zink
Laten we de productie van zink als voorbeeld nemen om te zien hoe een blokschema werkt.
- Beginstof: Je start met zinksulfide (ZnS) uit de grond.
- Reactie 1 (Blok): Zinksulfide (ZnS) reageert met zuurstof (O2). Hierbij ontstaan zinkoxide (ZnO) en zwaveldioxide (SO2).
- Pijlen: Het zwaveldioxide (SO2) verlaat het proces (uitgaande pijl), terwijl het zinkoxide (ZnO) doorgaat naar de volgende stap (uitgaande pijl naar volgend blok).
- Reactie 2 (Blok): Aan het zinkoxide (ZnO) wordt koolstof (C) toegevoegd. De koolstof neemt de zuurstofatomen over van het zinkoxide.
- Pijlen: Hierdoor ontstaan koolstofdioxide (CO2) en zuiver zink (Zn) (uitgaande pijlen).
- Scheidingsstap (Blok): Tot slot wordt het koolstofdioxide (CO2) verwijderd.
- Pijlen: Wat overblijft is vloeibaar zink (Zn(l)) als eindproduct (uitgaande pijl).
In dit voorbeeld geven de pijlen de stoffen aan en de blokken de reacties of scheidingsprocessen, waardoor het hele productieproces heel duidelijk wordt.
Berekeningen bij blokschema's
Ja, bij opdrachten over blokschema's moet je vaak ook dingen uitrekenen. Hoewel een blokschema vooral de stappen en stofstromen visueel maakt, zijn de processen in die blokken vaak chemische reacties. Bij chemische reacties is het heel normaal om berekeningen te doen, zoals:
- De benodigde hoeveelheid beginstoffen.
- De verwachte hoeveelheid product.
- De efficiëntie van een reactie.
- De concentraties van stoffen.
Een voorbeeld hiervan is het berekenen van de benodigde hoeveelheid geconcentreerd zwavelzuur bij de productie van levulinezuur, wat ook in een blokschema weergegeven kan worden.
Tekenen van blokschema's
Tekenen is zeker een belangrijk onderdeel van werken met blokschema's. Je zult vaak gevraagd worden om:
- Zelf een blokschema te tekenen voor een bepaald proces.
- Een bestaand blokschema aan te vullen met ontbrekende pijlen of stoffen.
De blokken in het schema geven aan waar een reactie, bewerking of opslag plaatsvindt, en de pijlen laten zien welke stoffen erdoorheen stromen. Het is dus echt een visuele manier om chemische processen te begrijpen en te communiceren.
NaSk2
Scheikunde