Kupferraffination

Kupferraffination

Es ist im Grunde das Verfahren einer normalen Elektrolyse zur "Reinigung" von Rohkupfer, welches einen reinen Kupferanteil von etwa 97 % hat.
Dabei wird eine kleine Spannung angelegt, und dadurch wird erstmals an der Anode das Kupfer reduziert, als Elektronen vom unreinen abgespalten und es entstehen so zweifach positiv geladene Kupfer - Kationen. Dabei sammeln sich auch andere Metallionen an und werden reduziert, da sie aber ein geringeres elektrisches Potential besitzen gehen sie nicht wie das Kupfer nun zur Katode über, sondern sinken ab und sammeln sich am Grund als sogenannter "Anodenschlamm" an. Das reine Kupfer scheidet sich an der Kathode ab, während alle unedleren Metallionen wie Eisen-, Zink- und Bleiionen in Lösung bleiben, eben in dem Anodenschlamm.
Die Reaktionsgleichungen sind also:
Anode: Cu --> Cu + 2 Elektronen
Kathode: Cu + 2 Elektronen --> Cu
Das Verfahren ist leider sehr aufwendig und kostenspielig, wird daher nicht allgemein angewandt, eignet sich aber eben hervorragend zur Herstellung von reinem verarbeitbarem Kupfer.

Kupferraffination
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Kupferraffination bezeichnet ein technisches Verfahren zur Herstellung von Kupfer.
Kupfer kommt in der Natur als gediegenes Metall vor, das vor allem in Nordamerika, Chile und Australien zu finden ist.
Im gebundenen Zustand kennen wir es als Erz in Form von Sulfiden , Oxiden , Karbonaten , Chloriden und Arseniden. Besonders reiche Lager an Kupfererzen finden sich in den USA, in Kanada, Russland, Chile, im Kongogebiet und in Simbabwe.
Die Kupfererze besitzen einen relativ geringen Kupfergehalt, daher müssen sie durch Flotation angereichert werden. Dabei werden die zermahlenen Erze mit Wasser verrührt. Metallsulfide und Metalloxide stoßen Wasser ab, während die Gesteine der Gangart leicht benetzt werden. Durch Zugabe eines Schaums werden die schweren Erzteilchen an die Wasseroberfläche transportiert und können abgeschöpft werden.
Das gereinigte Erz wird in mehreren Schritten in Röstöfen zuerst zu Kupferoxid oxidiert, das dann mit Kupfersulfid zu unreinem "Garkupfer" reduziert wird, welches einen Reinheitsgrad von etwa 98,5 % besitzt.
Für eine ganze Reihe von Produktionsbereichen, z. B. für die Elektroindustrie reicht jedoch die Reinheit von Garkupfer nicht aus, so dass eine weitere Aufbereitung erforderlich wird.
Bei der elektrolytischen Kupferraffination hängt man Elektrodenplatten aus Garkupfer als Anoden in eine angesäuerte Kupfersulfatlösung. Als Kathoden dienen entweder Bleche aus Reinkupfer, oder Edelstahlbleche. Die Elektrolyse wird in großen Elektrolysierwannen, in denen einige hundert Elektroden in Parallelschaltung zusammengeschaltet sind, bei Spannungen von 0,2 - 1 Volt, durchgeführt. Dabei laufen folgende Prozesse ab: An der Anode erfolgt eine Oxidation des Kupfers und aller unedleren Metalle, so dass die Kupferionen und unedleren Metallionen in Lösung gehen. Verunreinigungen aus edleren Metallen, die ein deutlich größeres Normalpotential als Kupfer besitzen, werden zwar nicht oxidiert, fallen aber, da sich die Garkupferelektrode auflöst, als sogenannter Anodenschlamm zu Boden. An der Kathode werden diejenigen Kationen der Lösung reduziert , die das größte Bestreben dazu haben, d. h., die das größte Normalpotential besitzen. Das reine Kupfer scheidet sich an der Kathode ab, während alle unedleren Metallionen wie Eisen-, Zink- und Bleiionen in Lösung bleiben. -> http://www.help4u.at.tc
Reaktionsgleichungen:
Anodische Oxidation: Cu_{} \longrightarrow Cu^{2+} + 2e^{-}
Kathodische Reduktion: Cu^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow Cu_ {}
Vor- & Nachteile
Vorteile des Verfahrens: Der Anodenschlamm bildet ein wertvolles Nebenprodukt. Aus ihm werden in den Kupferhütten durch weitere Aufarbeitung größere Mengen reines Silber, Gold und Platin gewonnen. Das sehr reine, metallische Kupfer ist sehr weich, aber sehr zäh, schmiedbar und dehnbar.
Nachteile: Das Verfahren ist sehr kostspielig und energieaufwendig: Der Energiebedarf für die Herstellung von einer Tonne Reinkupfer beträgt etwa 250 kWh.
Ahja. das nächste Mal such doch selber. Google
http://www.help4u.at.tc

Du sollst selber was aus dem Wissen sagen und nicht einfach abkopieren.

Kupferraffination

Nee tut mir Leid, das is so die ganze Aufgabe vom Arbeitsblatt.
Ich glaube meien lehrerin meinte irgendwas von den faradyischen gesetzen, aber damit komm ich auch nich wieter

Kann mir jemand den Vorgang der Kupferraffination beschreiben?

http://www.studentshelp.de/p/referate/02/4450.htm
Kupfer ist chemisch stabil und ein guter elektrischer Leiter. Aus diesen Gründen ist Kupfer ein wichtiger Werkstoff.
Die Leitfähigkeit des Kupfer hängt von der Reinheit des Metalls ab.
Sind im Kupfer 0,07% Arsen enthalten, so wird die Leitfähigkeit des Kupfers um 1/3 vermindert.
Rohkupfer enthält: Silber, Gold, Platin, Eisen, Blei, Zink, Zinn, Arsen.
Das Rohkupfer muß nun elektrolytisch raffineriert werden. Dazu benötigt man ein in verdünnter Schwefelsäure gelöstes Kupfersulfat. Das Elektrolytkupfer bildet die Kathode. Die Anode besteht aus Rohkupfer.
Die Kupfer – Ionen an der Kathode werden reduziert, das Kupfer an der Anode wird oxidiert. So ergibt sich die geringste Zersetzungsspannung. Bei diesem Vorgang, der eigentlich ohne Spannung ablaufen müßte, löst sich die Anode auf.
Geringere Spannung ist jedoch notwendig, da die Konzentration an Kupfer – Ionen an der Anode größer ist als an der Kathode. Aus diesem Grund ergeben sich Unterschiede an den Elektronenpotentialen. Die geringe Spannung wird außerdem benötigt, da das Elektrodenmaterial nicht gleich ist und der elektrische Widerstand der Lösung muß überwunden werden.
Wird eine Spannung von 0,3 V angelegt, oxidieren Kupfer und die unedlen Bestandteile der Rohkupfer Anode und werden gelöst. Edle Metalle oxidieren nicht, sondern fallen als unlöslicher Schlamm herab, wenn die Anode aufgelöst wird. Platin, Gold und Silber werde aus diesem Schlamm gewonnen.
Das Kupfer wird an der Kathode abgeschieden. Um das Abscheiden von Arsen zu verhindern, muß der Arsengehalt des Elektrolyts klein bleiben.
Forum "anorganische Chemie" - Kupferraffination - Vorhilfe.de - Vorhilfe
schau ob es das ist

Das gereinigte Erz wird in mehreren Schritten in Röstöfen zuerst zu Kupferoxid oxidiert, das dann mit Kupfersulfid zu unreinem Garkupfer reduziert wird, welches einen Reinheitsgrad von etwa 98,5 % besitzt.
Bei der elektrolytischen Kupferraffination hängt man Elektrodenplatten aus Garkupfer als Anoden in eine angesäuerte Kupfersulfatlösung. Als Kathoden dienen entweder Bleche aus Reinkupfer, oder Edelstahlbleche. Die Elektrolyse wird in großen Elektrolysierwannen, in denen einige hundert Elektroden in Parallelschaltung zusammengeschaltet sind, bei Spannungen von 0,2 - 1 Volt, durchgeführt. Dabei laufen folgende Prozesse ab: An der Anode erfolgt eine Oxidation des Kupfers und aller unedleren Metalle, so dass die Kupferionen und unedleren Metallionen in Lösung gehen. Verunreinigungen aus edleren Metallen, die ein deutlich grösseres Normalpotential als Kupfer besitzen, werden zwar nicht oxidiert, fallen aber, da sich die Garkupferelektrode auflöst, als sogenannter Anodenschlamm zu Boden. An der Kathode werden diejenigen Kationen der Lösung reduziert , die das grösste Bestreben dazu haben, d. h., die das grösste Normalpotential besitzen. Das reine Kupfer scheidet sich an der Kathode ab, während alle unedleren Metallionen wie Eisen-, Zink- und Bleiionen in Lösung bleiben.
elektrolytische Kupferraffination