Kas yra varinis anodas?

Varinis anodas yra mazgas, leidžiantis elektros srovei tekėti į elektros prietaisą. Paprastai, bet ne visada, tai yra teigiamas elektrocheminės ląstelės gnybtas, kuriame koncentruojasi anijonai, neigiamo krūvio jonai. Yra daugybė anodų tipų, tokių kaip grafito anodai ir aliuminio anodai. Variniai anodai nuo šių skiriasi tuo, kad yra naudojami specialiai vario rafinavimui procese, vadinamame vario lydymu.

Vario anodas gaminamas susmulkinus vario rūdą, vadinamą chalkopiritu CuFeS2, ir sumaišius ją su vandeniu, pušų aliejumi ir amilksantatu – druska, naudojama mišiniui atstumti vandenį. Pagaminus mišinį, per jį praleidžiamas suslėgtas oras, kad būtų galima toliau valyti. Tada chalkopirito mišinys sujungiamas su kalkakmeniu ir smėliu ir kaitinamas iki maždaug 2,300 laipsnių Farenheito (1,110 laipsnių Celsijaus) deguonies krosnyje.

Kaitinant mišinį, krosnies deguonis reaguoja su pradiniame chalkopirite esančia geležimi, gamindamas geležies (II) oksidą. Varis išlieka vario sulfido, puikaus elektros laidininko, pavidalu. Sieros dioksidas taip pat susidaro šiame procese kaip šalutinis produktas.

Sieros perteklius toliau reaguoja su vario sulfidu, kad susidarytų išlydytas chalkocitas (Cu2S), kuris kaupiasi krosnies dugne, atskirtas nuo kitų šalutinių produktų, tokių kaip ferosilitas (FeSiO3) ir volastonitas (CaSiO3). Likęs vario sulfidas dar labiau apdorojamas pučiant į jį pašildytą deguonį. Tada dujos reaguoja su siera ir vėl gamina sieros dioksidą, paliekant tik varį.

Vario anodas galiausiai tampa naudingas paskutiniame vario valymo proceso etape. Anodas naudojamas elektrolizėje, reakcijų, kurios atskiria cheminę medžiagą į jonus, serijoje. Šiuo atveju nešvarus varis, pagamintas iš ankstesnio proceso, paverčiamas grynu variu elektrolize. Nešvarus varis naudojamas vario anodui konstruoti, kad grynas varis susikauptų prie katodo.

Tiek anodas, tiek katodas yra panardinti į tirpalą, sudarytą iš sieros rūgšties ir vario (II) sulfato, ir prijungti prie išorinio maitinimo šaltinio. Kai per elementą teka elektros srovė, nešvarus vario metalas prie anodo virsta vario (II) jonais, o šie vario (II) jonai katode vėl paverčiami grynu vario metalu. Priemaišos, tarp kurių gali būti ir kitų tauriųjų metalų, tokių kaip auksas ir sidabras, patenka į ląstelės dugną.