Oefenen - rekenopgaven, dichtheid, gehaltes, significantie
Whisky
Lex heeft een kleine whiskystokerij. Lex laat gerst ontkiemen in water waarbij de zetmeel in de gerst
wordt omgezet tot suiker. Dit wordt gedroogd en vermalen en er wordt heet water aan toegevoegd.
Vervolgens wordt suiker door toevoeging van gist omgezet tot alcohol. Er ontstaat uiteindelijk 900
mL vloeistof met een volumepercentage alcohol van 7,5 volume%.
Het alcoholpercentage van whisky is in werkelijkheid veel hoger dan 7,5%. Lex moet het mengsel
nog gaan concentreren. Door middel van een proces dat destillatie heet, brengt hij het
alcoholpercentage naar 65%. Daarna volgt een proces van rijping op houten vaten voor extra smaak.
1. Bereken het volume aan alcohol in de 900 mL vloeistof met een alcoholpercentage van 7,5
volume%.
2. Bereken hoeveel mL whisky met een volumepercentage alcohol van 65% Lex maximaal kan
stoken (ga er van uit dat er geen alcohol verloren gaat).
De dichtheid van alcohol is 0,800 g/mL. De dichtheid van water is 0,998 g/mL (neem aan dat de rest
van de whisky deze dichtheid heeft).
3. Bereken de dichtheid (g/mL) van whisky met een volumepercentage van 65% alcohol.
4. Bereken de totale massa van de whisky die Lex maximaal kan stoken.
ADI-waarde
Sulfiet wordt o.a. aan wijn toegevoegd om bederven tegen te gaan. Een bepaalde soort wijn bevat
0,15 massapromille sulfiet. In een wijnglas gaat 125 g wijn. De ADI-waarde van wijn is 0,7 mg sulfiet
per kg lichaamsgewicht.
5. Bereken hoeveel gram sulfiet iemand van 75 kg per dag mag binnenkrijgen.
6. Bereken in hoeveel glazen wijn deze hoeveelheid sulfiet zit.
Xyleen
Daisy bevindt zich in een kamer van 4,5 bij 9,0 bij 2,35 meter. In deze kamer is bij het lijmen van
plastic 4,25 g xyleen verdampt. De MAC-waarde is 435 mg/m3 lucht. De dichtheid van lucht is 1,29
kg/m3.
7. Bereken of de hoeveelheid xyleen boven de MAC-waarde komt.
8. Druk de MAC-waarde uit in massa-ppm.
Waterstofsulfide
Waterstofsulfide is een zeer giftig gas dat ruikt naar rotte eieren. Dit gas is al te ruiken bij een
concentratie van ten minste 6,8 mg per kg lucht . De MAC-waarde is gesteld op 15mg/m3. Een ruimte
van 200 m3 met een constante temperatuur van 17 °C wordt gevuld met waterstofsulfide tot een
concentratie van 6,8 mg/kg lucht (de reukgrens). De dichtheid van lucht bij 17°C is 1,3 kg/m3.
9. Bereken of de MAC-waarde wordt overschreden op het moment dat iemand het gas ruikt.
De dichtheid van waterstofsulfide is 1,43 g/L.
10. Bereken de concentratie van de reukgrens in volume-ppm.
Antwoorden
1. Bereken het volume aan alcohol in de 900 mL vloeistof met een alcoholpercentage van 7,5
volume%.
900 mL bevat
900 x 0,075 = 67,5 mL = 68 mL alcohol
Kan ook met verhoudingstabel: 900 x 7,5 / 100 = 67,5 mL = 68 mL
900 mL
….
100%
7,5%
2. Bereken hoeveel mL whisky met een volumepercentage alcohol van 65% Lex maximaal kan
stoken (ga er van uit dat er geen alcohol verloren gaat).
We hebben maximaal 67,5 mL alcohol
Dit stellen we op 65% aangezien de alcohol 65% van het volume van de whisky bedraagt. De
vraag is: wat is dan 100% van het volume?
Neem een verhoudingstabel: 67,5 x 100 / 65 = 104 mL = 1,0 x 102 mL
67,5 mL
…. mL
65 %
100 %
3. Bereken de dichtheid van whisky met een volumepercentage van 65% alcohol.
Ga uit van een volume van 100 mL, dat rekent het makkelijkst. We mogen zelf ons volume
kiezen. Dichtheid is immers een stofeigenschap dus het maakt niet uit van welk volume we
uitgaan.
100 mL: 65 mL alcohol en 35 mL water
65 x 0,800 = 52 g alcohol
35 x 0,998 = 35 g water
De totale massa is dus 87 g en het totale volume is 100 mL
De dichtheid is dan 87g/100mL = 0,87 g/mL
4. Bereken de totale massa van de whisky die Lex maximaal kan stoken.
Het totale volume is 1,0 x 102.
De totale massa is: 1,0 x 102 x 0,87 = 90 g (ik neem het onafgeronde antwoord op vraag 2)
5. Bereken hoeveel gram sulfiet iemand van 75 kg per dag mag binnenkrijgen.
75 x 0,7 = 52,5 mg = 0,5 x 102 mg = 5 x 10-2 g
6. Bereken in hoeveel glazen wijn deze hoeveelheid sulfiet zit.
We hebben 125 g aan wijn met 0,15 massapromille sulfiet
…𝑔 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑖𝑒𝑡
125 𝑔 𝑤𝑖𝑗𝑛
× 1000 = 0,15 massapromille
Terugrekenen…
0,15
× 125 = ⋯ . 𝑔 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑖𝑒𝑡 = 0,01875 𝑔 = 0,019 𝑔 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑖𝑒𝑡
1000
Deze persoon zal dus per glas 0,019 g sulfiet binnenkrijgen
0,05 / 0,019 = 2,8 glazen.
7. Bereken of de hoeveelheid xyleen boven de MAC-waarde komt.
Methode 1
Vkamer = 4,5 x 9,0 x 2,35 = 95 m3
Er mag vrijkomen: 95 x 435 = 4,1 x 104 mg = 41 g xyleen
We zitten met 4,35 g nog onder de MAC-waarde
Methode 2:
Vkamer = 4,5 x 9,0 x 2,35 = 95 m3
Er mag vrijkomen: 4,25 g xyleen  4,35 g / 95 m3 = 0,045 g/m3 = 45 mg/m3
We zitten dus ver onder de MAC-waarde
8. Druk de MAC-waarde uit in massa-ppm.
Een m3 heeft een massa van 1,29 kg = 1,29 x 103 g.
0,435 𝑔
× 1 ∙ 106 = 337 𝑝𝑝𝑚
1,29 ∙ 103 𝑔
9. Bereken of de MAC-waarde wordt overschreden op het moment dat iemand het gas ruikt.
Methode 1
6,8 mg/kg lucht is reukgrens.
1,0 kg lucht komt overeen met 0,77 m3 lucht
1,3 kg
1,0 m3
1,0 kg
….
6,8 𝑚𝑔
𝑚𝑔
= 8,8 3 = 𝑟𝑒𝑢𝑘𝑔𝑟𝑒𝑛𝑠
3
0,77 𝑚
𝑚
Vergelijk deze waarde met de MAC-waarde.  8,8 mg/m3 is minder dan 15mg/m3 dus de
reukgrens wordt niet overschreden.
Methode 2 (omslachtiger)
6,8 mg/kg lucht is reukgrens.
200 m3 = Vruimte dus: 200 x 1,3 = 260 kg
Er is dus 6,8 x 260 = 1768 mg waterstofsulfide in de lucht gebracht
Dat is 1768 mg/200m3 = 8,84 mg/m3 = 8,8 mg/m3.
De MAC-waarde is gesteld op 15mg/m3 dus deze wordt niet overschreden.
10. Bereken de concentratie van de reukgrens in volume-ppm.
We willen berekenen:
𝑉𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟𝑠𝑡𝑜𝑓𝑠𝑢𝑙𝑓𝑖𝑑𝑒
𝑉𝑙𝑢𝑐ℎ𝑡
× 1 ∙ 106 = ⋯ 𝑝𝑝𝑚
De reukgrens is 6,8 mg waterstofsulfide per kg lucht.
1,0 kg lucht komt overeen met 0,77 m3 lucht
1,3 kg
1,0 m3
1,0 kg
….
Vlucht = 1,0 x 1,0 / 1,3 = 0,77 m3 lucht
De dichtheid van waterstofsulfide is 1,43 g/L = 1,43 kg/m3.
Vwaterstofsulfide = ?
We weten wel de massa van waterstofsulfide dus omrekenen:
1,43 kg 6,8∙ 10−6 kg
1,0 m3 ….
Vwaterstofsulfide = 6,8 ∙ 10−6 x 1,0 / 1,43 = 4,8 ∙ 10−6 m3
4,8 ∙ 10−6
× 1 ∙ 106 = 6,2 𝑝𝑝𝑚
0,77