Što je bakrena anoda?

Bakrena anoda je čvor koji omogućuje strujanje električne struje u električni uređaj. Obično je, ali ne uvijek, pozitivni terminal elektrokemijske ćelije gdje su anioni, negativno nabijeni ioni, koncentrirani. Postoje mnoge vrste anoda, kao što su grafitne anode i aluminijske anode. Bakrene anode razlikuju se od ovih po tome što se koriste posebno za rafiniranje bakra u procesu koji se naziva taljenje bakra.

Bakrena anoda izrađena je od usitnjavanja bakrene rude koja se zove halkopirit, CuFeS2, i miješanja s vodom, borovim uljem i amilksantatom, soli koja se koristi da smjesa postane vodoodbojna. Nakon što je smjesa napravljena, kroz nju se propušta komprimirani zrak kako bi se omogućilo daljnje pročišćavanje. Zatim se smjesa halkopirita pomiješa s vapnencem i pijeskom i zagrije na približno 2,300 stupnjeva Fahrenheita (1,110 stupnjeva Celzija) u peći za kisik.

Kako se smjesa zagrijava, kisik iz peći reagira sa željezom u izvornom halkopiritu stvarajući željezov (II) oksid. Bakar ostaje u obliku bakrenog sulfida, izvrsnog vodiča električne energije. Sumpor dioksid se također proizvodi u ovom procesu kao nusprodukt.

Višak sumpora dalje reagira s bakrenim sulfidom kako bi se dobio halkocit (Cu2S) u rastaljenom obliku koji se skuplja na dnu peći odvojen od drugih nusproizvoda kao što su ferosilit (FeSiO3) i volastonit (CaSiO3). Preostali bakreni sulfid se još više obrađuje upuhujući zagrijani kisik u njega. Plin tada reagira sa sumporom kako bi ponovno proizveo sumporov dioksid, ostavljajući samo bakar.

Bakrena anoda konačno postaje korisna tijekom završnog koraka procesa pročišćavanja bakra. Anoda se koristi u elektrolizi, nizu reakcija koje odvajaju kemijsku tvar u njezine ione. U ovom slučaju, elektroliza se koristi za pretvaranje nečistog bakra dobivenog iz prethodnog procesa u čisti bakar. Nečisti bakar se koristi za izradu bakrene anode kako bi se čisti bakar skupio na katodi.

I anoda i katoda su potopljene u otopinu koja se sastoji od sumporne kiseline i bakrovog (II) sulfata i spojene na vanjski izvor napajanja. Kako električna struja prolazi kroz ćeliju, nečisti metal bakra pretvara se u ione bakra (II) na anodi, a ti ioni bakra (II) se transformiraju natrag u čisti metalni bakar na katodi. Nečistoće, koje bi inače mogle uključivati ​​plemenite metale kao što su zlato i srebro, padaju na dno ćelije.