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Technische Elektrolyseverfahren

Elektrolytische Metallraffination

Elektrolyseprozesse können auch zu Reinigungszwecken eingesetzt werden. So ist Rohkupfer noch mit anderen Metallen verunreinigt und bedarf insbesondere im Hinblick auf sein Hauptverwendungsgebiet in der Elektrotechnik weiterer Reinigung.

Man bringt hierzu das Rohkupfer als Anode in eine mit verdünnter Schwefelsäure angesäuerte Kupfersulfatlösung; als Kathode dient Reinkupfer.

Abb.1

An der Anode geht Kupfer als Cu2+-Ion in Lösung; an der Kathode scheidet sich reines Kupfer ab. Unedlere metallische Bestandteile des Rohkupfers gehen bevorzugt in Lösung, werden aber an der Kathode nicht abgeschieden. Bestandteile mit höherem Potential als Kupfer werden nicht anodisch oxidiert und sinken im Verlauf der Elektrolyse mit anderen Verunreinigungen als sogenannter Anodenschlamm auf den Boden des Elektrolysebehälters. Da es sich bei den edleren Metallen vor allem um Silber, Gold und Platinmetalle handelt, wird der Anodenschlamm zu den genannten Metallen aufgearbeitet. Die Potentialverhältnisse; die zu den einzelnen Reaktionen führen, lassen sich gut mit Hilfe der Spannungsreihe nachvollziehen.

Es handelt sich hier um eine Elektrolysezelle, die theoretisch keine Zersetzungsspannung benötigt, da an Katholde wie Anode das Redoxpaar Cu/Cu2+ vorliegt. Die angelegte Spannung (ca. 0,25 V) muss also nur den Ohmschen Widerstand von Elektrolyt und Leiter überwinden. Nach zweifacher Reinigung beträgt der Kupferanterl 99,95 %.

Hinweis
Nachdem für Kupfer beschriebenen Verfahren kann auch die Reinigung von Silber, Zinn und Zink erfolgen.
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