Scheikunde van basisschool tot bovenbouw · Grades 1–12
7Van grondstof tot recycling
Een leeg blikje verdwijnt in een recyclingbak. Een vrachtwagen brengt het naar een sorteercentrum, een machine perst het samen met duizenden andere tot een blok, een oven smelt de blokken, en een paar weken later ligt het metaal als nieuw blikje weer in de winkel. Waar kwam het metaal oorspronkelijk vandaan, en waarom is het de moeite waard om oude blikjes om te smelten in plaats van nieuw metaal te maken?
Wat je al weet
Een voorwerp is een ding dat we kunnen zien en aanraken; het materiaal is waar het van gemaakt is — hout, metaal, glas, plastic, papier, textiel, steen (Hoofdstuk 1). Bij een chemische verandering ontstaan nieuwe stoffen en is er geen eenvoudige weg terug (Hoofdstuk 6).
7.1 Natuurlijke en vervaardigde materialen
Definitie 7.1 (Natuurlijke en vervaardigde materialen)
Een natuurlijk materiaal gebruik je ongeveer zoals je het in de natuur vindt, alleen gezaagd of in vorm gebracht: hout, steen, katoen, wol, leer. Een vervaardigd materiaal maken mensen uit stoffen uit de natuur, door ze te veranderen, vaak met warmte en chemische veranderingen: glas, staal, aluminium, plastic, papier, beton.
Voorbeeld 7.2 (Twee tafels)
Een tafel van eikenhouten planken is van een natuurlijk materiaal gemaakt: het hout is alleen gezaagd, geschaafd en gelijmd. Een tafel met een glazen blad en stalen poten is van vervaardigde materialen gemaakt: glas en staal vind je niet zomaar in de natuur.
7.2 Grondstoffen
Definitie 7.3 (Grondstof en erts)
Een grondstof is een stof die uit de natuur gehaald wordt om er materialen en voorwerpen van te maken: bomen, zand, gesteenten, ruwe aardolie, katoen, wol. Een gesteente waaruit een metaal gewonnen wordt, heet een erts.
Voorbeeld 7.4 (Waar materialen vandaan komen)
- hout en papier komen van bomen;
- glas komt van zand, heel sterk verhit met soda en kalksteen;
- ijzer en staal komen van ijzererts, een roodachtig gesteente;
- aluminium komt van bauxiet, een ander erts;
- de meeste soorten plastic komen van ruwe aardolie, die uit de grond wordt opgepompt;
- katoen komt van een plant, wol van schapen.
7.3 Van grondstof tot voorwerp
Propositie 7.5 (Bij het maken van een materiaal verandert de grondstof)
Om van een grondstof een vervaardigd materiaal te maken, is energie nodig — meestal de warmte van een oven — en meestal ook chemische veranderingen: zand wordt glas, erts wordt metaal, aardolie wordt plastic. Die veranderingen kun je niet zomaar terugdraaien: glas wordt nooit meer zand.
Voorbeeld 7.6 (Het leven van een glazen fles)
Zand, soda en gemalen kalksteen worden samen in een oven verhit tot ze smelten tot glas. Het hete glas wordt in de vorm van een fles geblazen. De fles wordt gevuld, verkocht en leeggemaakt. In de glasbak gegooid, wordt ze in kleine stukjes gebroken, opnieuw gesmolten en tot een nieuwe fles geblazen: het glas wordt telkens opnieuw gebruikt.
7.4 Sorteren en recyclen
Definitie 7.7 (Recycling)
Recycling is gebruikte voorwerpen inzamelen en hun materiaal zo behandelen dat er nieuwe voorwerpen van gemaakt kunnen worden, in plaats van het weg te gooien.
Propositie 7.8 (Waarom recyclen)
Recycling bespaart grondstoffen, die dan niet uit de grond gehaald hoeven te worden, en het bespaart vaak energie. Aluminium maken uit oude blikjes kost maar ongeveer een twintigste van de energie die nodig is om het uit bauxiet te maken. Het betekent ook minder afval op de stortplaatsen.
Methode 7.9 (Afval sorteren voor recycling)
Recycling begint met sorteren, overal waar afval wordt weggegooid:
- glazen flessen en potten in één bak;
- metalen blikjes, papier en karton, en plastic flessen in de bakken die de gemeente daarvoor neerzet (de kleuren van de bakken verschillen van plaats tot plaats);
- wat niet gerecycled kan worden bij het restafval.
Elk materiaal wordt op zijn eigen manier gerecycled, dus in een bak mag alleen het materiaal waar hij voor bedoeld is.
7.5 Afval en hulpbronnen
Definitie 7.10 (Hulpbron)
Een hulpbron is alles wat mensen uit de natuur halen en gebruiken: water, hout, ertsen, olie, zand. Een hernieuwbare hulpbron groeit vanzelf weer aan of komt vanzelf terug binnen een mensenleven, zoals hout uit een bos dat opnieuw wordt aangeplant, of wol van schapen. Ertsen en ruwe aardolie zijn niet hernieuwbaar: als ze eenmaal uitgegraven en gebruikt zijn, zijn ze op.
Propositie 7.11 (Minderen, hergebruiken, recyclen)
Om hulpbronnen langer te laten meegaan, kunnen mensen, in deze volgorde:
- minderen: minder voorwerpen gebruiken, bijvoorbeeld minder verpakkingen;
- hergebruiken: hetzelfde voorwerp opnieuw gebruiken, zoals een glazen pot die je opnieuw vult of een tas die je mee terugneemt naar de winkel;
- recyclen: van het materiaal een nieuw voorwerp maken.
Recyclen komt als laatste, omdat er nog altijd energie en machines voor nodig zijn; het beste afval is afval dat nooit gemaakt wordt.
7.6 Oefeningen
Oefening 7.1 ★
Natuurlijk of vervaardigd? Hout, glas, wol, staal, plastic, steen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.1.
Natuurlijk: hout, wol, steen. Vervaardigd: glas, staal, plastic.
Oefening 7.2 ★
Geef de grondstof van: een vel papier, een glazen pot, een katoenen T-shirt, een plastic fles.
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.2.
Papier: hout (bomen). Glas: zand (met soda en kalksteen). Katoen: de katoenplant. Plastic: ruwe aardolie.
Oefening 7.3 ★
Wat is een erts? Noem het erts van aluminium.
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.3.
Een gesteente waaruit een metaal gewonnen wordt. Aluminium komt van bauxiet.
Oefening 7.4 ★
In welke bak gooi je: een lege jampot, een krant, een blikje, een plastic waterfles?
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.4.
De pot in de glasbak, de krant bij het papier en karton, het blikje bij het metaal, de fles bij de plastic flessen.
Oefening 7.5 ★
Kijk naar de figuur van het leven van een materiaal. Wat vervangt de oranje lus?
Oefening 7.6 ★
Hernieuwbaar of niet: hout, ruwe aardolie, wol, ijzererts, katoen?
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.6.
Hernieuwbaar: hout (als er opnieuw wordt aangeplant), wol, katoen. Niet hernieuwbaar: ruwe aardolie, ijzererts.
Oefening 7.7 ★
Waarom kun je glas niet weer zand laten worden door het af te koelen?
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.7.
Glas maken uit zand is een chemische verandering: er ontstaat iets nieuws, en er is geen eenvoudige weg terug.
Oefening 7.8 ★
Geef een manier om te minderen, een manier om te hergebruiken en een manier om te recyclen.
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.8.
Bijvoorbeeld: minderen — fruit kopen zonder plastic verpakking; hergebruiken — een glazen pot opnieuw vullen; recyclen — een blikje in de metaalbak gooien.
Oefening 7.9 ★
Waarom mag er in een glasbak alleen glas?
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.9.
Elk materiaal wordt op zijn eigen manier gerecycled: stukjes van een ander materiaal zouden het gesmolten glas bederven.
Oefening 7.10 ★★
Aluminium maken uit oude blikjes kost ongeveer een twintigste van de energie die nodig is om het uit bauxiet te maken. Een fabriek gebruikt 20 eenheden energie om een partij aluminium uit bauxiet te maken. Ongeveer hoeveel eenheden zou ze gebruiken om dezelfde partij uit oude blikjes te maken?
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.10.
Een twintigste van 20 eenheden: eenheid energie, ongeveer.
Oefening 7.11 ★★
Waarom staat “minderen” vóór “recyclen”?
Oplossing
Oplossing van Oefening 7.11.
Recyclen kost nog altijd energie, machines en vervoer; een voorwerp dat nooit gemaakt wordt, bespaart zijn grondstof en al die energie.