1. 전해 세포 설정 :
* 전해질 : 불순한 금속은 적합한 전해질 용액에 용해된다. 이 용액에는 정제 할 금속의 이온이 포함되어 있습니다.
* 전극 : 2 개의 전극이 전해질에 침지된다. 양극은 불순한 금속으로 만들어지는 반면, 음극은 일반적으로 백금과 같은 순수한 형태의 동일한 금속 또는 불활성 물질로 만들어집니다.
2. 과정 :
* 전기 분해 : 전류가 전해질을 통과하면 다음 반응이 발생합니다.
* 양극 (불순한 금속) : 양극의 금속 원자는 전자를 잃고 전해질로 들어가는 양으로 하전 된 이온이됩니다. 이것을 산화라고합니다.
캐소드 (순수 금속)에서 * : 전해질의 양전하 하전 금속 이온은 전자를 얻고 중성 금속 원자가되어 순수한 금속으로 캐소드에 침착시킨다. 이것을 감소라고합니다.
3. 불순물 및 부산물 :
* 반응성 금속이 적습니다 : 불순한 양극에 존재하는 반응성 금속은 쉽게 산화되지 않을 것이다. 그것들은 "양극 진흙"으로 세포의 바닥에 떨어질 수 있으며, 이는 귀중한 금속을 회수하기 위해 추가로 처리 될 수 있습니다.
* 부산물 : 전해질 용액은 또한 다른 이온을 포함 할 수있다. 이들은 또한 전해질 수 있으며 가스 또는 다른 화합물과 같은 부산물을 생산할 수 있습니다.
4. 금속 정제 :
* 음극에 퇴적 된 순수한 금속은 용융 및 주조와 같은 공정을 통해 추가로 정제 될 수 있습니다.
예 :
* 구리 정제 : 구리는 전기 분해를 사용하여 정제됩니다. 불순한 구리는 양극으로 사용되며 순수한 구리의 얇은 시트는 캐소드 역할을합니다. 구리 이온은 양극에서 음극으로 이동하여 양극 진흙으로 불순물을 남깁니다.
* 알루미늄 생산 : 전기 분해는 알루미늄을 생산하는 주요 방법입니다. 알루미늄 산화 알루미늄 (알루미나)은 용융 cryolite에 용해되며 전기 분해 공정은 알루미늄 이온을 순수한 알루미늄으로 감소시킵니다.
전기 분해의 장점 :
* 고순도 : 전기 분해는 매우 순수한 금속을 생산할 수 있으며 종종 99.9%를 초과합니다.
* 효율성 : 프로세스는 에너지 소비 측면에서 비교적 효율적입니다.
* 다양성 : 구리, 알루미늄, 금 및은을 포함한 광범위한 금속을 개선하는 데 사용할 수 있습니다.
한계 :
* 비용 : 전기 분해는 높은 에너지 요구 사항으로 인해 고가의 과정이 될 수 있습니다.
* 특정 요구 사항 : 고순도 금속의 생산을 보장하기 위해 프로세스를 신중하게 제어해야합니다.
전반적으로, 전기 분해는 금속의 정제에 중요한 역할을하며, 높은 순도 수준을 달성하기위한 매우 효율적이고 다재다능한 방법을 제공합니다.
