Kaj je bakrena anoda?

Bakrena anoda je vozlišče, ki omogoča, da električni tok teče v električno napravo. Običajno je, vendar ne vedno, pozitivni terminal elektrokemične celice, kjer so koncentrirani anioni, negativno nabiti ioni. Obstaja veliko vrst anod, kot so grafitne anode in aluminijaste anode. Bakrene anode se od teh razlikujejo po tem, da se uporabljajo posebej za rafiniranje bakra v postopku, ki se imenuje taljenje bakra.

Bakrena anoda je narejena iz zmlenja bakrove rude, imenovane halkopirit, CuFeS2, in mešanja z vodo, borovim oljem in amilksantatom, soljo, ki se uporablja za vodoodbojnost mešanice. Ko je mešanica pripravljena, se skozi njo prepusti stisnjen zrak, da se omogoči nadaljnje čiščenje. Nato mešanico halkopirit združimo z apnencem in peskom ter segrejemo na približno 2,300 stopinj Fahrenheita (1,110 stopinj Celzija) v kisikovi peči.

Ko se zmes segreva, kisik iz peči reagira z železom v prvotnem halkopiritu, pri čemer nastane železov (II) oksid. Baker ostane v obliki bakrovega sulfida, ki je odličen prevodnik električne energije. V tem procesu se kot stranski produkt proizvaja tudi žveplov dioksid.

Presežek žvepla nadalje reagira z bakrovim sulfidom, da nastane halkocit (Cu2S) v staljeni obliki, ki se zbira na dnu peči, ločen od drugih stranskih produktov, kot sta ferosilit (FeSiO3) in volastonit (CaSiO3). Preostali bakrov sulfid se še bolj predela tako, da vanj vpihnemo segret kisik. Plin nato reagira z žveplom, da ponovno proizvede žveplov dioksid, pri čemer ostane le baker.

Bakrena anoda končno postane uporabna med zadnjim korakom postopka čiščenja bakra. Anoda se uporablja pri elektrolizi, seriji reakcij, ki ločijo kemično snov na njene ione. V tem primeru se uporablja elektroliza za pretvorbo nečistega bakra iz prejšnjega postopka v čisti baker. Nečist baker se uporablja za izdelavo bakrene anode, da se čisti baker zbere na katodi.

Tako anoda kot katoda sta potopljeni v raztopino, sestavljeno iz žveplove kisline in bakrovega (II) sulfata, ter priključeni na zunanji vir napajanja. Ko električni tok teče skozi celico, se nečista bakrena kovina na anodi pretvori v bakrove (II) ione in ti bakrovi (II) ioni se na katodi spremenijo nazaj v čisto bakreno kovino. Nečistoče, ki lahko vključujejo sicer plemenite kovine, kot sta zlato in srebro, padejo na dno celice.