Aplicações de Eletólise Revestimento eletrolítico Formação eletrolítica Refino eletrolítico

Aplicações da Eletrolise

Afinagem Eletrolítica de Metais

O processo de afinagem eletrolítica de metais é usado para extrair impurezas de metais brutos. Neste processo, um bloco de metal bruto é usado como ânodo, uma solução salina diluída desse metal é usada como eletrólito e placas desse metal puro são usadas como cátodo.

Afinagem Eletrolítica do Cobre

Para entender o processo de afinagem eletrolítica de metais, discutiremos um exemplo de afinagem eletrolítica do cobre. O cobre extraído de seu minério, conhecido como cobre em lâmina, tem 98 a 99% de pureza, mas pode ser facilmente elevado a 99,95% de pureza para aplicações elétricas através do processo de eletrorefino.

Neste processo de eletólise, usamos um bloco de cobre impuro como ânodo ou eletrodo positivo, sulfato de cobre acidificado com ácido sulfúrico, como eletrólito e placas de cobre puro revestidas com grafite, como cátodo ou eletrodo negativo.
O sulfato de cobre se divide em íon de cobre positivo (Cu+ +) e íon de sulfato negativo (SO4 − −). O íon de cobre positivo (Cu+ +) ou cátions se moverá em direção ao eletrodo negativo feito de cobre puro, onde receberá elétrons do cátodo, tornando-se um átomo de Cu e será depositado na superfície de grafite do cátodo.

Por outro lado, o SO4 − − se moverá em direção ao eletrodo positivo ou ânodo, onde receberá elétrons do ânodo e se tornará radical SO4, mas como o radical SO4 não pode existir sozinho, atacará o cobre do ânodo e formará CuSO4. Este CuSO4 então se dissolverá e se dividirá na solução como íon de cobre positivo (Cu+ +) e íon de sulfato negativo (SO4 − −). Esses íons de cobre positivos (Cu+ +) então se moverão em direção ao eletrodo negativo, onde receberão elétrons do cátodo, se tornarão átomos de Cu e serão depositados na superfície de grafite do cátodo. Dessa forma, o cobre do metal bruto será transferido e depositado na superfície de grafite do cátodo.

As impurezas metálicas do ânodo também se unem ao SO4, formando sulfato metálico e se dissolvendo na solução eletrólita. As impurezas como prata e ouro, que não são afetadas pela solução de ácido sulfúrico-sulfato de cobre, se assentarão como lama ou lodo do ânodo. Em intervalos regulares de afinagem eletrolítica do cobre, o cobre depositado é removido do cátodo e o ânodo é substituído por um novo bloco de cobre bruto.
NB :- No processo de afinagem eletrolítica de metais ou simplesmente eletro-refino, o cátodo é revestido com grafite para que o depósito químico possa ser facilmente removido. Esta é uma das aplicações muito comuns da eletrolise.

Eletrochapado

O processo de eletrochapado é teoricamente o mesmo que o eletrorefino – a única diferença é que, no lugar do cátodo revestido com grafite, devemos colocar um objeto no qual o eletrochapado deve ser realizado. Vamos tomar como exemplo uma chave de latão que será cobreada usando eletrochapado de cobre.

Eletrochapado de Cobre

Já mencionamos que o sulfato de cobre se divide em íon de cobre positivo (Cu+ +) e íon de sulfato negativo (SO4 − −) em sua solução. Para eletrochapado de cobre, usamos solução de sulfato de cobre como eletrólito, cobre puro como ânodo e um objeto (uma chave de latão) como cátodo. A barra de cobre puro é conectada ao terminal positivo e a chave de latão é conectada ao terminal negativo de uma bateria. Enquanto essas barra de cobre e chave estão imersas na solução de sulfato de cobre, a barra de cobre agirá como ânodo e a chave agirá como cátodo. Como o cátodo ou a chave de latão está conectado ao terminal negativo da bateria, atrairá os cátions positivos ou íons Cu+ + e, ao chegar aos íons Cu+ + na superfície da chave de latão, eles receberão elétrons dela, se tornarão átomos de cobre neutros e serão depositados na superfície da chave de latão como uma camada uniforme. Os íons de sulfato ou SO4 − − se moverão para o ânodo e extrairão cobre dele para a solução, conforme mencionado no processo de eletro-refino. Para um eletrochapado de cobre adequado e uniforme, o objeto (aqui, a chave de latão) é girado lentamente na solução.

Formação Eletrolítica

A reprodução de objetos por deposição eletrolítica em algum tipo de molde é conhecida como formação eletrolítica. Este é outro exemplo muito útil entre as muitas aplicações da eletrolise. Para isso, primeiro precisamos tirar a impressão dos objetos em cera ou em outro material semelhante à cera. A superfície do molde de cera que carrega a impressão exata do objeto é revestida com pó de grafite para torná-la condutora. Então, o molde é mergulhado na solução eletrólita como cátodo. Durante o processo de eletrolise, o metal eletrólito será depositado na superfície do molde revestida com grafite. Após obter uma camada de espessura desejada, o artigo é removido e a cera é derretida para obter o objeto reproduzido na forma de uma casca metálica. Um uso popular da formação eletrolítica é a reprodução de discos de gramofone. A gravação original é feita em um disco de composição de cera. Este molde de cera é então revestido com pó de ouro para torná-lo condutor. Em seguida, este molde é mergulhado em uma solução eletrólita de vitríolo azul como cátodo. A solução é mantida saturada usando um ânodo de cobre. A formação eletrolítica de cobre no molde de cera produz uma placa mestra que é usada para estampar um grande número de discos de xilol.

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