銅アノードとは
銅アノードは、電気デバイスに電流を流すノードです。 常にではありませんが、通常、陰イオン、負に帯電したイオンが集中する電気化学セルの正の端子です。 グラファイトアノードやアルミニウムアノードなど、多くのタイプのアノードがあります。 銅アノードは、銅製錬と呼ばれるプロセスでの銅精製に特に使用されるという点でこれらと異なります。
銅陽極は、黄銅鉱と呼ばれる銅鉱石、CuFeS 2を粉砕し、水、松油、および混合物を撥水性にするために使用される塩であるキサントゲン酸アミルと混合して作られます。 混合物が作成された後、圧縮空気が混合物を通過して、さらに精製されます。 次に、黄銅鉱の混合物を石灰岩と砂と混合し、酸素炉で華氏約2,300度(摂氏1,110度)に加熱します。
混合物が加熱されると、炉の酸素が元の黄銅鉱の鉄と反応して酸化鉄(II)が生成されます。 銅は、優れた電気伝導体である硫化銅の形のままです。 このプロセスでは、二酸化硫黄も副産物として生成されます。
過剰な硫黄はさらに硫化銅と反応して、鉄鉱石(FeSiO 3 )やウォラストナイト(CaSiO 3 )などの他の副産物から分離された溶融状態のカルコサイト(Cu 2 S)を生成します。 残った硫化銅は、加熱した酸素を吹き込むことでさらに処理されます。 その後、ガスは硫黄と反応して再び二酸化硫黄を生成し、銅のみが残ります。
銅アノードは、銅精製プロセスの最終段階で最終的に有用になります。 陽極は、化学物質をイオンに分離する一連の反応である電解で使用されます。 この場合、電気分解を使用して、前のプロセスで作られた不純な銅を純粋な銅に変換します。 純銅がカソードに集まるように、不純な銅を使用して銅アノードを構築します。
アノードとカソードの両方が、硫酸と硫酸銅(II)からなる溶液に浸され、外部電源に接続されています。 セルに電流が流れると、アノードで不純な銅金属が銅(II)イオンに変換され、これらの銅(II)イオンがカソードで純銅金属に変換されます。 金や銀などの貴金属が含まれている可能性のある不純物は、セルの底に落ちます。