Werking zeoliet

Lucas stelde deze vraag op 08 januari 2023 om 15:50.

Op internet las ik dat sommige vaatwassers bij het droogprogramma gebruik maken van zeolietkorrels. De vochtige lucht wordt geabsorbeerd door de korrels en deze zouden door vocht weer warmte afgeven. Bij de volgende afwasbeurt hebben de korrels zich weer hersteld en zijn weer klaar voor gebruik. 

Energie kan niet uit het niets ontstaan, mijn vraag is, waar hebben de korrels de energie vandaan gehaald om warmte te geven?
En waarom wordt het warm van vocht?
En waar ik ook benieuwd naar ben is hoe de vaatwasser ervoor zorgt dat de korrels bij de volgende afwasbeurt weer droog zijn? Is hier ook niet energie voor nodig?

Reacties

Jan van de Velde op 08 januari 2023 om 17:42

Lucas

Energie kan niet uit het niets ontstaan, mijn vraag is, waar hebben de korrels de energie vandaan gehaald om warmte te geven?
En waarom wordt het warm van vocht?

 dag Lucas,

Die is redelijk vlot opgelost als je teminste niet de moleculaire ins en outs tot in detail wil weten. Bij (fysisch-)chemische processen komt altijd wel een of ander energie-effect om de hoek kijken. Oplossen van zout in water is een endotherm proces: er is energie voor nodig,  de oplossing wordt kouder dan water en zout apart waren. De adsorptie van vocht in zeoliet is blijkbaar een exotherm proces, er komt warmte bij vrij.  Misschien is het  achterliggende proces een beetje vergelijkbaar met het condenseren van waterdamp? Feitelijk adsorbeert water daar aan water, en daarbij komt ook veel energie vrij. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Zeolite#Applications

Zeolites can be used to thermochemically store solar heat harvested from solar thermal collectors as first demonstrated by Guerra in 1978[39] and for adsorption refrigeration, as first demonstrated by Tchernev in 1974.[40] In these applications, their high heat of adsorption and ability to hydrate and dehydrate while maintaining structural stability is exploited. This hygroscopic property coupled with an inherent exothermic (energy releasing) reaction when transitioning from a dehydrated form to a hydrated form make natural zeolites useful in harvesting waste heat and solar heat energy

 
Tja, maar dan de vervolgvraag:

Lucas

En waar ik ook benieuwd naar ben is hoe de vaatwasser ervoor zorgt dat de korrels bij de volgende afwasbeurt weer droog zijn? Is hier ook niet energie voor nodig?

 Als de adsorptie van vocht energie oplevert dan MOET de desorptie wel energie kosten, en wel evenveel als de adsorptie opleverde. In physics and chemistry there is no such thing as a free lunch. Hoe de vaatwasserconstructeurs dat oplossen kan ik zo gauw niet vinden. Een uitlegfilmpje van zo'n constructeur juicht wel over hoe zeoliet die lucht droog en warm maakt (ik vraag me af wat het sleutelwoord is, ik denk droog ) maar nog geen hint over hoe die zeoliet dan geregenereerd (lees: weer droog gemaakt) wordt.
https://www.youtube.com/watch?v=3NKcF9EDnVA
maar ook met een andere bron kom ik niet dichterbij:
https://www.youtube.com/watch?v=5_8h0m9ZYhM&t=8s

Dat ik dat niet vlot vind lijkt erop te wijzen dat ze iets slims hebben bedacht dat ze liever voor zichzelf houden, hoewel een concurrent maar zo'n machine open hoeft te zagen om dat uit te vinden. Als ik zoiets moest ontwerpen zou ik misschien eerst eens gaan kijken of ik het spoelwater als warmtebron zou kunnen gebruiken, vlak voor het toch naar de afvoer moest. Want droge afwas is leuk, maar we houden wel graag ons A++ energielabel hè. 

Ik hou me aanbevolen voor de oplossing. 

Groet, Jan


Lucas op 09 januari 2023 om 11:36
Bedankt voor de uitleg, toch brengt dat mij op een volgende vraag:
Als zout toevoegen aan water de oplossing kouder maakt, hoe werkt strooizout dan om het smeltpunt te verlagen?

En wat betreft de vaatwasser, ik kan het ook niet vinden, het schijnt het energiezuinigst te zijn, terwijl er toch energie voor nodig is om de korrels weer droog te maken. Mijn lijkt koud spoelwater door de wanden spoelen om de warme vochtige lucht te laten condenseren op de wanden in ieder geval goedkoper, aangezien water relatief gezien niet zo duur is. 
Theo de Klerk op 09 januari 2023 om 13:21
>hoe werkt strooizout dan om het smeltpunt te verlagen?
Stoffen oplossen in water doet het smeltpunt van water verlagen. Het bevriest niet meer bij 0 graden maar bij -2 of -4 of... afhankelijk de opgeloste hoeveelheid. Ijs of sneeuw van 0 graden smelt dan (want hogere temperatuur dan smeltpunt) en wordt water. Wat voor de meeste banden veel minder glad is dan sneeuw of ijs.
Jan van de Velde op 09 januari 2023 om 14:25

Lucas

Als zout toevoegen aan water de oplossing kouder maakt, hoe werkt strooizout dan om het smeltpunt te verlagen?

 Het stolpunt daalt omdat de zoutionen in water in de weg zitten om dat mooie regelmatige honingraatvormige ijsrooster van watermoleculen te vormen.

zo ziet een ijskristalrooster van zuiver water eruit:
https://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/ice/ice.htm


Maar zoutionen passen niet of niet lekker in dat rooster. Hieronder in 4 stappen hoe zout water bevriest:



maar droog zout strooien is dus best gevaarlijk: het wegdek koelt verder af vóórdat de smeltpuntverlagende werking optreedt. Wat er dus gestrooid wordt is vochtig zout: pekel. 
De afkoeling door het oploseffect heeft dan al grotendeels plaatsgevonden vóór het strooien.  

Groet, Jan
 

Lucas op 09 januari 2023 om 14:43
Dankjewel, vooral het laatste stukje tekst verklaart een hoop voor mij. 

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)