Что такое медный анод?

Медный анод - это узел, который позволяет электрическому току течь в электрическое устройство. Это обычно, но не всегда, положительный конец электрохимической ячейки, где сосредоточены анионы, отрицательно заряженные ионы. Существует много типов анодов, таких как графитовые аноды и алюминиевые аноды. Медные аноды отличаются от них тем, что они используются специально для рафинирования меди в процессе, называемом плавкой меди.

Медный анод изготавливается путем измельчения медной руды, называемой халькопиритом, CuFeS ₂ , и смешивания ее с водой, сосновым маслом и амилксантатом, солью, используемой для придания смеси водоотталкивающей способности. После приготовления смеси сжатый воздух пропускают через нее для дальнейшей очистки. Затем смесь халькопирита объединяют с известняком и песком и нагревают до приблизительно 2300 градусов по Фаренгейту (1110 градусов по Цельсию) в кислородной печи.

Когда смесь нагревается, кислород печи реагирует с железом в исходном халькопирите с образованием оксида железа (II). Медь остается в форме сульфида меди, отличного проводника электричества. Диоксид серы также образуется в этом процессе как побочный продукт.

Избыточная сера дополнительно реагирует с сульфидом меди с образованием халькоцита (Cu ₂ S) в расплавленном виде, который накапливается в нижней части печи, отделенной от других побочных продуктов, таких как ферросилит (FeSiO ₃ ) и волластонит (CaSiO ₃ ). Оставшийся сульфид меди обрабатывается еще больше, вдувая в него нагретый кислород. Затем газ вступает в реакцию с серой, чтобы снова произвести диоксид серы, оставляя только медь.

Медный анод, наконец, становится полезным на заключительном этапе процесса очистки меди. Анод используется в электролизе, серии реакций, которые разделяют химическое вещество на его ионы. В этом случае электролиз используется для преобразования нечистой меди, полученной из предыдущего процесса, в чистую медь. Нечистая медь используется для создания медного анода, чтобы чистая медь собиралась на катоде.

Анод и катод погружены в раствор, состоящий из серной кислоты и сульфата меди (II), и подключены к внешнему источнику питания. Когда электрический ток проходит через элемент, нечистый металлический медь превращается в ионы меди (II) на аноде, и эти ионы меди (II) превращаются обратно в чистый металлический медь на катоде. Примеси, которые могут включать в себя другие драгоценные металлы, такие как золото и серебро, попадают на дно ячейки.