전해 정제는 전기 분해 과정에 의해 금속의 추출 및 정제에 사용되는 기술이다. 구리, 니켈, 금, 납,은 및 아연과 같은 금속은 전해 정제를 사용하여 정제 할 수 있습니다.
전기 분해
- 전기 분해라는 용어는 전기 사용을 통한 물질의 파괴를 의미합니다.
- 직접 전류를 사용하여 자발적인 화학 반응을 주도하는 프로세스입니다. 이 과정에서 전류의 통과에 의해 전해질이 분해됩니다.
- 전기 분해는 광석과 같은 자연적으로 발생하는 소스에서 요소를 분리하는 데 상업적으로 중요합니다.
- 전기 분해에서, 양이온은 캐소드에서 감소하고 음이온은 양극에서 산화됩니다.
금속의 전해 정제 원리
전해 정제에서, 양극은 정제되는 불순한 금속이고, 캐소드는 고순도 금속의 얇은 스트립이다. 용액에 사용 된 전해질은 금속 소금입니다. 전류가 전해질을 통과 할 때, 양극으로부터 순수한 금속이 전해질에 용해되어 음극에 침착됩니다. 불용성 불순물은 양극의 바닥에 정착되어 양극 진흙으로 알려져 있습니다. 가용성 불순물은 솔루션으로 돌아갑니다.
전해질 및 기타 조건은 금속의 양극 용해 및 증착이 고효율로 발생하여 음극에서 음극에서 양극으로 전달되지 않도록 적절하게 선택되어야합니다.
필요한 경우, 첨가제는 전극 모두에서 올바른 거동을 시행하기 위해 전해질에 첨가되어야합니다. 클로라이드 이온은 용해를 향상시키기위한 일반적인 첨가제입니다.
몇 가지 중요한 금속의 전해 정제
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구리
불순한 구리는 양극으로 사용되며, 순수한 구리의 얇은 스트립은 음극으로 사용됩니다. 구리 황산염 용액은 전해질로 사용됩니다. 전류가 전해질을 통과 할 때, 양극으로부터의 순수 구리가 전해질에 용해되고, 동일한 양의 구리가 캐소드에 증착됩니다. 따라서, 음극의 두께는 시간이 지남에 따라 증가합니다. 용해성 불순물은 용액으로 들어가고 불용성 불순물은 양극 진흙으로 정착합니다. 양극 진흙에는 안티몬, 셀레늄, 텔 루륨,은, 금 및 백금이 들어 있습니다.
캐소드에서 발생하는 반응 :
cu2 + + 2e--> cu
양극에서 발생하는 반응 :
Cu- 2e--> Cu2+
구리의 특성 및 사용 :
- 전기 및 열전도율이 높습니다
- 쉽게 성형 할 수 있습니다
- 독성이 낮습니다
- 전기의 좋은 지휘자
- 부식에 내성이 있습니다
- 솔더링 특성이 우수합니다
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금
금 합금은 양극으로 사용되는 반면, 순수 금의 얇은 시트는 음극으로 사용됩니다. 사용 된 전해질은 염산이다. 전류가 전해질을 통과하면 이온화가 발생하고 용해 된 금은 양극에서 음극으로 옮겨져 음극에서 금의 순도가 증가합니다. 이 방법은 종종 wohlwill의주기라고합니다.
음극에서 발생하는 반응 :
au + + e--> au
양극에서 발생하는 반응 :
au- e--> au+
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은
원유은 양극으로 사용되며 순수한은은 음극으로 사용됩니다. 이 과정에서 질산 목욕은 전해질로 사용됩니다. 약 99.9%의 순수은은 음극에서 미세한 바늘 모양의 결정 형태로 얻습니다.
음극에서 발생하는 반응 :
ag + + e--> ag
양극에서 발생하는 반응 :
Ag- e--> ag+
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아연
원유 아연은 양극으로 사용되며 순수한 아연 스트립은 캐소드로 사용됩니다. 산성화 된 ZnSO4는 전해질로 사용됩니다. 전류가 전해질을 통과 할 때, 양극으로부터 순수한 아연이 용해되어 음극에 퇴적됩니다. 용해성 불순물은 용액으로 들어가고 불용성 불순물은 양극 진흙으로 정착합니다.
음극에서 발생하는 반응 :
zn2 + + 2e--> zn
양극에서 발생하는 반응 :
Zn- 2E--> Zn2+
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니켈
니켈의 전해 정제에서, 순수한 니켈은 캐소드에 증착된다. 니켈 설페이트 용액 또는 염화물 용액을 전해질로서 사용될 수있다. 이 경우 양극 진흙에는 AU, AG 및 Pt.
가 포함됩니다.음극에서 발생하는 반응 :
ni2 + + 2e--> ni
양극에서 발생하는 반응 :
ni- 2e--> ni2+
결론
전해 정제는 전기 분해를 통한 금속의 추출 및 정제 과정입니다. 불순한 금속은 양극으로 사용되며, 순수한 금속의 얇은 스트립이 캐소드로 사용됩니다. 금속 소금 용액은 전해질로 사용됩니다. 순수한 금속은 과정에서 음극에 퇴적되고, 불용성 불순물은 양극 진흙으로 정착합니다. 구리, 니켈, 금, 납,은 및 아연과 같은 금속은 전해 정제를 사용하여 정제 할 수 있습니다.
