Co to jest miedziana anoda?
Anoda miedziana to węzeł, który umożliwia przepływ prądu elektrycznego do urządzenia elektrycznego. Zwykle jest to, ale nie zawsze, dodatnia końcówka ogniwa elektrochemicznego, w której aniony, ujemnie naładowane jony, są skoncentrowane. Istnieje wiele rodzajów anod, takich jak anody grafitowe i anody aluminiowe. Anody miedziane różnią się od nich tym, że są stosowane specjalnie do rafinacji miedzi w procesie zwanym wytopem miedzi.
Anodę miedzianą wytwarza się przez sproszkowanie rudy miedzi zwanej chalkopirytem, CuFeS 2 i zmieszanie jej z wodą, olejem sosnowym i ksylanem amylu, solą stosowaną do przygotowania hydrofobowej mieszaniny. Po wytworzeniu mieszaniny przepuszcza się przez nią sprężone powietrze, aby umożliwić dalsze oczyszczanie. Następnie mieszaninę chalkopirytu łączy się z wapieniem i piaskiem i ogrzewa w piecu tlenowym do około 2300 stopni Fahrenheita (1110 stopni Celsjusza).
Podczas podgrzewania mieszaniny tlen z pieca reaguje z żelazem w pierwotnym tlenku żelaza (II) wytwarzającym chalkopiryt. Miedź pozostaje w postaci siarczku miedzi, doskonałego przewodnika elektryczności. W tym procesie wytwarzany jest również dwutlenek siarki jako produkt uboczny.
Nadmiar siarki reaguje ponadto z siarczkiem miedzi, tworząc chalkozyn (Cu 2 S) w postaci stopionej, która gromadzi się na dnie pieca oddzielona od innych produktów ubocznych, takich jak żelazosilit (FeSiO 3 ) i wollastonit (CaSiO 3 ). Pozostały siarczek miedzi jest przetwarzany jeszcze bardziej przez wdmuchiwanie do niego podgrzanego tlenu. Następnie gaz reaguje z siarką, aby ponownie wytworzyć dwutlenek siarki, pozostawiając tylko miedź.
Anoda miedziana staje się wreszcie użyteczna podczas ostatniego etapu procesu oczyszczania miedzi. Anoda jest stosowana w elektrolizie, szeregu reakcji, które rozdzielają substancję chemiczną na jej jony. W tym przypadku elektroliza jest wykorzystywana do przekształcenia zanieczyszczonej miedzi wytworzonej w poprzednim procesie w czystą miedź. Zanieczyszczona miedź służy do budowy anody miedzianej, aby czysta miedź gromadziła się na katodzie.
Zarówno anoda, jak i katoda są zanurzone w roztworze złożonym z kwasu siarkowego i siarczanu miedzi (II) i podłączone do zewnętrznego źródła zasilania. Gdy prąd elektryczny przepływa przez ogniwo, zanieczyszczony metal miedziany przekształca się w jony miedzi (II) na anodzie, a te jony miedzi (II) przekształcane są z powrotem w czysty metal miedziowy na katodzie. Zanieczyszczenia, które mogą zawierać metale szlachetne, takie jak złoto i srebro, spadają na dno komórki.