Katalyse en gaschromatografie in de klas
Opstelling practicum

Net als veel andere thema’s uit de scheikunde blijft katalyse voor leerlingen vaak een ongrijpbaar begrip tot ze er zelf mee aan de slag gaan. Hierdoor blijft het belang van katalysatoren voor een duurzamere chemische industrie onderbelicht, terwijl ook in toekomst van de chemie er een belangrijke rol is weggelegd voor innovatie op het gebied van katalyse. 

Het departement scheikunde van de Universiteit Utrecht heeft daarom samen met onderzoekscentrum MCEC  (Netherlands Center for Multiscale Catalytic Energy Conversion) de krachten gebundeld en een rondreizend practicum ontwikkeld voor 5/6 VWO waarbij leerlingen zelf het principe van katalyse kunnen ontdekken in de klas. Bekijk hieronder een filmpje over het practicum:

Aan de hand van een lesbrief bereiden de leerlingen zich voor op het practicum. De lesbrief is ontwikkeld door Joris Schouten (educatief auteur en docent) in samenwerking met Laurens Mandemakers (PhD onderzoeker werkzaam bij MCEC en onderzoeksgroep Anorganische Chemie en Katalyse ). Tijdens het practicum wordt het rendement van verschillende heterogene katalysatoren onderzocht. Met behulp van een katalysator wordt methaan omgezet tot koolstofdioxide. De reactieproducten worden gemeten met onze CompactGC™ (beschikbaar gesteld door de onderzoeksgroep ICC in samenwerking met Interscience ). Dit practicum is daardoor ook uitermate geschikt om gaschromatografie in de klas te behandelen. 

Daarnaast laten we leerlingen nadenken over de complexiteit van industriële vraagstukken. Naast het rendement komen ook andere factoren die een rol spelen bij het keuze voor een geschikte katalysator aan bod in de lesbrief. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de prijs per kg of het ontstaan van nevenproducten tijdens de reactie. Uiteindelijk kunnen ze hiermee bepalen welke van de onderzochte katalysatoren het meest geschikt is voor de katalytische verbranding van methaan.

Het practicum bestaat uit drie delen:

  • Een inleidende les – de voorbereiding op het practicum duurt een lesuur en deze wordt door de docent zelf verzorgd met behulp van de aangeleverde lesbrief.
  • Het practicum – dit duurt twee aaneengesloten lesuren en wordt geheel verzorgd door studenten die al het materiaal en de benodigde apparatuur meenemen naar de school.
  • Een afsluitende les – deze duurt ongeveer een half lesuur en hierin worden door de docent de vragen in de lesbrief nabesproken. Daarnaast is er de mogelijkheid voor verdere verdieping door middel van een gastles van een onderzoeker werkzaam op het gebied van katalyse. Alles bij elkaar moet rekening worden gehouden met 3.5 – 4 lesuren.

Het practicum heeft met succes proefgedraaid en leerlingen waren er zeer enthousiast over:

  • “Ik vond het interessant om de resultaten van de gaschromatograaf te zien. Het was ook leerzaam en leuk om uit te voeren.”
  • “Leuk om te doen. Beter dan de gemiddelde scheikundeles.”
  • “Ik vond het interessant . Het duurde wel heel even totdat we klaar waren met de proefopzet. Maar wel leuker dan er alleen over leren.”
  • “Ik vond het erg leerzaam. De lesbrief was erg duidelijk en het was leuk om te doen.”

Interesse? Voor boekingen of vragen, neem contact op met Paulien van Bentum:
Tel. nr.: 030-2537659   |   Email: science.vwo.chem@uu.nl