Kupfer-Raffination
Kupfer (Cu) ist nach Eisen (Fe) und Aluminium (Al) das wichtigste Gebrauchsmetall. Kupfer hat eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit und wird daher gerne in der Elektrotechnik und Elektronik verwendet. Da nur sehr reines Kupfer diese hohe Leitfähigkeit hat, muss es von allen Fremdmetallen befreit sein. Dies wird durch die Kupfer-Raffination (Verfeinern von Kupfer) erreicht. Man verwendet eine Rohkupferelektrode als Anode (Pluspol). Rohkupfer ist durch Eisen (Fe), Zink (Zn), Nickel (Ni), Chrom (Cr), Arsen (Ar), Gold (Au) etc. verunreinigtes Kupfer. Dieses Kupfer soll verfeinert/gesäubert werden. Die Trennung beruht auf den Elektrodenpotentialen der Metalle. Mit hohen Überspannungen ist bei Metallen nicht zu rechnen. Eine Reinkupferelektrode wird als Kathode (Minuspol) eingesetzt. Als Elektrolyt wird eine schwefelsaure Kupfersulfat-Lösung (CuSO4) verwendet. In der Regel wird mit einer Spannung von 0,2- 0,3 V gearbeitet.
Die Kathodenreaktion ist die Umkehrung der Anodenreaktion. An der Kathode wird hochreines Elektrolytkupfer abgeschieden. An der Anode werden neben Kupfer auch alle anderen unedleren Metalle aus der Elektrode oxidiert und gelangen als Ionen in die Lösung. Die edleren Verunreinigungen, wie Gold (Au), Silber (Ag) etc., werden bei der niedrigen Spannung nicht oxidiert. Sie bleiben am Ende als fester Bodenkörper zurück (=Anodenschlamm), der wiederrum elektrolytisch aufgearbeitet wird.
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