Aplicacións da electrolisis Electroformación Electrorefinación

Aplicacións da electrólise

Afinado electrolítico dos metais

O proceso de afinado electrolítico dos metais empregase para extraer impurezas dos metais brutos. Neste proceso, utiliza un bloque de metal bruto como ánodo, unha solución diluída de sal desse metal como electrólito e placas desse metal puro como cátodo.

Afinado electrolítico do cobre

Para entender o proceso de afinado electrolítico dos metais, discutiremos un exemplo de afinado electrolítico do cobre. O cobre extraído do seu mineral, coñecido como cobre en lousa, ten unha pureza de entre o 98 e o 99 %, pero pode facerse facilmente até un 99,95% puro para aplicacións eléctricas polo proceso de electrorefinado.

Neste proceso de electrólise, usamos un bloque de cobre impuro como ánodo ou electrodo positivo, ácido sulfúrico acidificado con sulfato de cobre, como electrólito e placas de cobre puro recubertas de grafita, como cátodo ou electrodo negativo.
O sulfato de cobre divide en íon de cobre positivo (Cu+ +) e íon de sulfato negativo (SO4 − −). O íon de cobre positivo (Cu+ +) ou catións moveranse cara ao electrodo negativo feito de cobre puro onde toma electróns do cátodo, e converte-se en átomo de Cu e deposita na superficie de grafita do cátodo.

Por outro lado, o SO4 − − moverase cara ao electrodo positivo ou ánodo onde recibirá electróns do ánodo e converterá en radical SO4 pero como o radical SO4 non pode existir so, atacará o cobre do ánodo e formará CuSO4. Este CuSO4 disolverase e dividiríase na solución como íon de cobre positivo (Cu+ +) e íon de sulfato negativo (SO4 − −). Estes íons de cobre positivos (Cu+ +) moveranse entón cara ao electrodo negativo onde toman electróns do cátodo, e convértense en átomos de Cu e depositan na superficie de grafita do cátodo. De esta maneira, o cobre do crudo impuro transférise e depositase na superficie de grafita do cátodo.

As impurezas metálicas do ánodo tamén se combinan con SO4, formando sulfato metálico e disolviéndose no electrólito. As impurezas como prata e ouro, que non se veñen afectadas pola solución de ácido sulfúrico-sulfato de cobre, asentarán como lama ou barro do ánodo. A intervalos regulares do refinado electrolítico do cobre, o cobre depositado retírase do cátodo e o ánodo substitúese por un novo bloque de cobre bruto.
NB :- No proceso de refinado electrolítico dos metais ou simplemente electro refinado, o cátodo recúbrese con grafita para que o depósito químico poida separarse facilmente. Esta é unha das aplicacións máis comúns da electrólise.

Electrochapado

O proceso de electrochapado é teoricamente o mesmo que o electrorefinado – a única diferenza é que, no lugar do cátodo recuberto de grafita, temos que colocar un obxecto sobre o que se vai realizar o electrochapado. Vamos tomar un exemplo de chave de latón que se vai cobrir de cobre mediante electrochapado de cobre.

Electrochapado de cobre

Xa afirmamos que o sulfato de cobre divide en íon de cobre positivo (Cu+ +) e íon de sulfato negativo (SO4 − −) na súa solución. Para o electrochapado de cobre, usamos a solución de sulfato de cobre como electrólito, cobre puro como ánodo e un obxecto (unha chave de latón) como cátodo. A barra de cobre puro conectase co terminal positivo e a chave de latón co terminal negativo dunha batería. En tanto que estes están imersos na solución de sulfato de cobre, a barra de cobre comportarase como ánodo e a chave como cátodo. Como o cátodo ou a chave de latón está conectada co terminal negativo da batería, atrairá os catións positivos ou íons Cu+ + e, cando cheguen aos íons Cu+ + na superficie da chave de latón, recibirán electróns, convertiránse en átomos de cobre neutros e depositaran na superficie da chave de latón como capa uniforme. Os íons de sulfato ou SO4 − − moveuse cara ao ánodo e extraen cobre do mesmo para a solución, como mencionado no proceso de electro-refinado. Para un electrochapado de cobre adecuado e uniforme, o obxecto (neste caso, a chave de latón) rota lentamente na solución.

Electroformado

A reproducción de obxectos mediante deposición electrolítica sobre algún tipo de molde coñécese como electroformado. Este é outro exemplo moi útil entre as múltiples aplicacións da electrólise. Para iso, primeiro temos que facer a impresión dos obxectos en cera ou en material semellante á cera. A superficie do molde de cera que leva a impresión exacta do obxecto, recúbrese con polvo de grafita para facela condutora. Entón, o molde mergúllase na solución de electrólito como cátodo. Durante o proceso de electrólise, o metal do electrólito depositarase na superficie do molde recuberta de grafita. Despois de obter unha capa do grosor desexado, o artigo retírase e a cera fúndese para obter o obxecto reproducido na forma de unha cápsula metálica. Un uso popular do electroformado é a reproducción de dicos de gramófono. A gravación orixinal fálase nun disco de composición de cera. Este molde de cera recúbrese entón con polvo de ouro para facelo condutor. Entón, este molde mergúllase no electrólito de vitríolo azul como cátodo. A solución mantiñese saturada usando un ánodo de cobre. O electroformado de cobre no molde de cera produce unha placa mestra que úsase para estampar moitos discos de xelatina.

Declaración: Respetar o original, os bons artigos merecen ser compartidos, se hai algún infracción contacte para eliminar.