@ v Leeuwen: "Alleen al het feit dat in het antwoordmodel onder de streep 58,1 + 74,1 = 132,2 (kg) staat is onjuist.

Dat is de totale massa van de beginstoffen,"

Ik volg uw redenering niet helemaal. In de opgave staat vermeld ' bij productie van 1,0kmol propeenoxide en 1 kmol 2-MP-ol ....'

Dit is samen die 132,2kg war u over spreekt. Dus dit gaat niet over beginstoffen, maar over (gewenst) product, en staat dus m.i. terecht onder de deelstreep.

De totale massa vd beginstoffen is dan uiteraard groter dan 132,2kg. 

Dit alles even los van de vraag wat er boven de deelstreep moet staan, en of de leerling dat helder kan hebben.

@ Bart: de inconsistentie is dat de totale massa van de beginstoffen niet groter kan zijn dan 132,2 gezien de opgegeven totaalvergelijking. Dat heeft tot gevolg dat de masa van het werkelijke product kleiner moet zijn dan 132,2 omdat het rendement van de gegeven totaalreactie <100% is. Er gaat nl. een deel van de beginstof (2-MP) verloren bij (i) de omzetting tot propanon, (ii) niet gerecyclede deel van 2-MP (gaat verloren in spui als mengsel met N2), en (iii) nevenproduct water (dat uiteindelijk na S2 geloost wordt).

Ergo: de berekende E-factor kan nooit bij de gegeven totaalreactie passen!

Dit is de reactie die ik kreeg van het examenloket over mijn klacht t.a.v. de berekening van de E-factor over de totaalvergelijking....  

Beste Jeroen van Leeuwen,

Hartelijk dank voor de feedback. We nemen deze graag mee bij de constructie van soortgelijke examenvragen. We merken dat vragen rondom het begrip E-factor vaker onduidelijkheden met zich meebrengen: van welke aangeleerde definitie wordt er uitgegaan en welke stoffen behoren wel of niet tot het afval? Daarom is er in dit examen gekozen om exact te formuleren hoeveel afval er ontstaat bij de productie van de stoffen propeenoxide en 2-MP-1-ol. 

Het geleerde concept dat de leerlingen in deze vraag toepassen is:

“De E-factor is het aantal kg afval per kg gewenst product.”

De gegevens die voor deze vraag nodig zijn:

• beide stoffen zijn gewenst product
• om 1,0 kmol van beide gewenste stoffen te produceren ontstaat 7,80 kg afval.

Met andere woorden:

Om 58,1 kg propeenoxide en 74,1 kg 2-MP-ol te vormen wordt 7,80 kg afval geproduceerd. Omgerekend is dat 0,059 kg afval per kg product.

Als ik het goed begrijp geef je aan dat de 58,1+74,1 = 132,2 kg, die onder de deelstreep staat per definitie onjuist is, aangezien er geen rendement in verwerkt is. Dat klopt niet. Het gegeven dat je moet gebruiken hier is dat er 7,80 kg afval ontstaat per kmol vormde gewenste stof. Daarin is het rendement dus al verwerkt.

Tot slot merk je op dat er een inconsistentie is m.b.t. het afval water als onderdeel van de E-factor. Water komt hier niet in de netto vergelijking terecht, aangezien het een nevenreactie betreft. De reacties in reactor 1 en 2 zijn niet optimaal: er ontstaan nevenproducten. Normaalgesproken berekenen we in dit examen de E-factor via het rendement dat we dan geven. Hieruit berekenen we dan hoeveel afval via nevenreacties er moet zijn ontstaan. We zeggen dan niet wat deze nevenproducten zijn; we laten het in het midden. Dit keer bevragen we het andersom. Dat water niet in de netto reactie voorkomt, is dan niet relevant. 

En dit is mijn reactie die ik weer naar het examenloket heb gestuurd:

Je schrijft het volgende in jouw reactie:

‘We merken dat vragen rondom het begrip E-factor vaker onduidelijkheden met zich meebrengen: van welke aangeleerde definitie wordt er uitgegaan en welke stoffen behoren wel of niet tot het afval?’

Ik ben verbijsterd over deze constatering: hoe is het mogelijk dat in het curriculum – volgens jouw reactie – er onduidelijkheden bestaan over de ‘aangeleerde definitie’ van de E-factor? En als dat zo is – en het CITO deze verschillende definities kennelijk gedoogd - hoe kan het dan zijn dat hier vragen over worden gesteld in het landelijke CSE?

Overigens vraag ik mij daadwerkelijk af of het door jou genoemde argument steek houdt, want:

In de BiNAS Tabel 37H staat een heel duidelijke definitie van E-factor:

             E-factor = (massa beginstoffen – massa werkelijke opbrengst product)/massa werkelijke opbrengst product

Waarbij de massa werkelijke opbrengst product gedefinieerd wordt als het rendement x theoretische opbrengst (berekend vanuit de reactievergelijking).

Deze definities worden ook in veelgebruikte methodes als Chemie Overal en Chemie (beide Noordhoff) gehanteerd en ook in allerlei opdrachten zo aangeleerd

Kennelijk wordt door de makers van dit examen de volgende definitie gehanteerd:

“De E-factor is het aantal kg afval per kg gewenst product.”

Ik vind dit een heel vreemd … Het is veelzeggend dat in de door jullie genoemde definitie van E-factor de term ‘beginstoffen’ die natuurlijk verwijst naar een bepaalde reactievergelijking niet gehanteerd wordt!

Ik ben werkelijk verbijsterd dat de makers van het examen kennelijk de vrijheid nemen om in het examen van een andere definitie van de E-factor gebruik te maken als die in de BINaS gehanteerd wordt en in diverse methodes door de leerlingen wordt aangeleerd.

‘Jukes’ is in het NVON forum ook al tot dezelfde conclusie gekomen:

Ik heb de volgende opmerking gestuurd naar het Examenloket:

Volgens de tekst bestaat de afvalstroom deels uit vervuild proceswater, wat noch een beginstof, noch een reactieproduct is. De E-factor heeft echter alleen betrekking op stoffen die deelnemen aan of ontstaan bij de reactie. Het proceswater moet hierin niet worden meegenomen. Omdat we niet weten welk deel van het afval vervuild proceswater is, is het op basis van de gegeven informatie onmogelijk om de E-factor uit te rekenen.

Hierop kreeg ik de volgende reactie:

Je geeft aan dat de E-factor alleen bestaat uit beginstoffen en reactieproducten. Wij willen graag wijzen op de Sheldon definitie waarbij ook oplosmiddelen en zelfs brandstoffen meegenomen dienen te worden. (Sheldon; It takes the chemical yield into account and includes reagents, solvents losses, all process aids and, in principle, even fuel (although this is often difficult to quantify). There is one exception: I generally excluded water from the calculation of the E-factor.) Er wordt wel aan gegeven dat water buiten de e-factor valt, maar gezien er hier geschreven wordt over vervuild proceswater gaat dat niet op.

Wij erkennen de exacte benadering van de theorie, maar in de schoolscheikunde wordt de situatie gesimplificeerd om het gebruik van het begrip E-factor toegankelijk te maken voor leerlingen. Waarbij dit herleid kan worden door massa afval/ massa gewenst product. Dit wordt derhalve consequent toegepast in de examens. 

Wij begrijpen dit verwarrend zou kunnen zijn en deze input nemen we mee bij de evaluatie van dit examen.

Commentaar van Jukes: ‘Ik geloof graag dat prof. Sheldon een bredere definitie voor zich zag, maar de manier waarop de E-factor is gedefinieerd in Binas en in (de meeste? alle?) lesmethoden gaat toch echt alleen uit van de stoffen die worden omgezet en ontstaan in de reactie. Dan kun je niet op het CE ineens een andere definitie hanteren.’

Ik zou eigenlijk de volgende vraag aan de makers van dit examen willen stellen:

‘Zijn de makers van het examen wel op de hoogte van de in de BiNaS en diverse Schk methodes gehanteerde definitie van E-factor?’

Ik realiseer mij terdege dat dit een keiharde, confronterende en heel ongemakkelijke vraag is – en ik stel deze vraag ook liever niet - maar het is wel een vraag die mijns inziens hardop gesteld moet worden… Want de leerlingen zijn hiervan de dupe!

Vriendelijke groet,

Jeroen E.M. van Leeuwen

Dankjewel Jeroen, voor het tonen van deze discussie. Ik vind de reactie verbijsterend.

Reactie van de examenlijn:

Beste Jeroen van Leeuwen,

Bedankt voor de uitgebreide verduidelijking van je bericht. Ik begrijp de onrust. 
We geven dit door aan de examenmakers. 

Leuke discussie.

Dat je BiNaS als verwijzing gebruikt, dat is perfect. Want goedgekeurd door CvTE. Wat is eigenlijk de definitie die gehanteerd wordt in Science Data?  Want beide boeken worden als "verplicht aanwezig bij de examinant" betiteld. Er wordt regelmatig zelfs geëist voor het behalen van alle punten dat informatie uit één dezer informatieboeken komt om te kunnen voldoen aan de eisen voor het antwoord.

Advies: hou de methoden erbuiten. Dat is een zwakte in je betoog.