O que é um ânodo de cobre?
Um ânodo de cobre é um nó que permite que uma corrente elétrica flua para um dispositivo elétrico. Geralmente é, mas nem sempre, o terminal positivo de uma célula eletroquímica em que os ânions, íons carregados negativamente, estão concentrados. Existem muitos tipos de ânodos, como ânodos de grafite e ânodos de alumínio. Os ânodos de cobre diferem desses por serem usados especificamente para refino de cobre em um processo conhecido como fundição de cobre.
Um ânodo de cobre é feito pulverizando um minério de cobre chamado calcopirita, CuFeS 2 , e misturando-o com água, óleo de pinheiro e amil xantato, um sal usado para fazer a mistura repelir a água. Depois que a mistura é feita, o ar comprimido é passado através dela para permitir uma purificação adicional. Em seguida, a mistura de calcopirita é combinada com pedra calcária e areia e aquecida a aproximadamente 2.310 graus Fahrenheit (1.110 graus Celsius) em um forno de oxigênio.
À medida que a mistura é aquecida, o oxigênio do forno reage com o ferro no óxido de ferro (II) original da calcopirita. O cobre permanece na forma de sulfeto de cobre, um excelente condutor de eletricidade. O dióxido de enxofre também é produzido nesse processo como subproduto.
O excesso de enxofre reage ainda com o sulfeto de cobre para produzir calcocita (Cu 2 S) em uma forma fundida que se acumula no fundo do forno, separada de outros subprodutos, como ferrosilita (FeSiO 3 ) e volastonita (CaSiO 3 ). O restante sulfeto de cobre é processado ainda mais soprando oxigênio aquecido nele. O gás reage com o enxofre para produzir novamente dióxido de enxofre, deixando apenas cobre.
O ânodo de cobre finalmente se torna útil durante a etapa final do processo de purificação de cobre. O ânodo é usado na eletrólise, uma série de reações que separam uma substância química em seus íons. Nesse caso, a eletrólise é usada para converter o cobre impuro produzido no processo anterior em cobre puro. O cobre impuro é usado para construir o ânodo de cobre para que o cobre puro se acumule no cátodo.
Tanto o ânodo quanto o cátodo são submersos em uma solução composta de ácido sulfúrico e sulfato de cobre (II) e conectados a uma fonte de energia externa. À medida que uma corrente elétrica passa pela célula, o metal de cobre impuro é transformado em íons de cobre (II) no ânodo, e esses íons de cobre (II) são transformados de volta em metal de cobre puro no cátodo. As impurezas, que podem incluir metais preciosos, como ouro e prata, caem no fundo da célula.