Processen
Kopparförädling via elektrolys är en process som använder en elektrisk ström för att separera föroreningar från orena koppar (ofta kallad blister koppar). Här är en förenklad översikt:
1. elektrolyt: Processen använder en elektrolytlösning som innehåller koppar (II) sulfat (CUSO₄) och svavelsyra (H₂SO₄).
2. anod: Den orena koppar används som anod (positiv elektrod).
3. Cathode: Ett tunt ark med ren koppar fungerar som katoden (negativ elektrod).
Halvreaktioner
* oxidation vid anoden (oren koppar):
- Cu (s) → Cu²⁺ (aq) + 2e⁻
Denna halvreaktion representerar oxidationen av kopparatomer vid anoden. Kopparatomerna förlorar elektroner för att bilda koppar (II) joner, som löses upp i elektrolyten.
* reduktion vid katoden (ren koppar):
- Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s)
Denna halvreaktion representerar reduktionen av koppar (II) joner vid katoden. Koppar (II) joner från elektrolyten får elektroner och avsätter sig som ren koppar på katoden.
Föroreningar
* Mer reaktiva metaller: Metaller som zink (Zn) och järn (Fe) som är mer reaktiva än koppar kommer också att oxideras vid anoden. De kommer att bilda sina respektive joner (Zn²⁺ och Fe²⁺) och förblir i elektrolytlösningen.
* mindre reaktiva metaller: Metaller som silver (Ag) och guld (AU) som är mindre reaktiva än koppar inte kommer att oxideras. De kommer att falla till botten av anoden som en värdefull "anodslam."
Övergripande reaktion
Den övergripande reaktionen kan skrivas som summan av de två halvreaktionerna:
Cu (oren) → Cu (ren)
Viktig anmärkning: Detta är en förenklad förklaring. Den faktiska processen kan involvera komplexa reaktioner och sidoreaktioner, och de specifika förhållandena för elektrolysen kan påverka resultatet.
