Ć

WICZENIE NR 6

Elektrorafinacja miedzi

I. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się procesem elektrorafinacji miedzi.

II. Wykonanie ćwiczenia:

UWAGA !!! Źródło prądu włączać tylko w obecności prowadzącego.

a)

zważyć katody, masy zapisać w karcie wynikowej

b)

do trzech naczyń zawierających odpowiednio :

40 g/dm

3

Cu; 100 g/ dm

3

H

2

SO

4

40 g/dm

3

Cu; 150 g/ dm

3

H

2

SO

4

40 g/dm

3

Cu; 200 g/ dm

3

H

2

SO

4

włożyć katody i podłączyć do źródła prądu

c)

w momencie włączenia zasilacza rozpocząć pomiar czasu

d)

w trakcie procesu należy mierzyć napięcie na poszczególnych elektrolizerach co 5min

e)

po 20 min wyłączyć źródło prądu, ostrożnie wyjąć katody do przygotowanej

wcześniej zlewki wypełnionej wodą destylowaną

f)

katody przepłukać alkoholem (pod dygestorium) i suszyć aż do uzyskania stałej masy

g)

elektrorafinację prowadzić przy gęstościach prądu 120, 160 i 200 A/m

2

Katedra Fizykochemii i Metalurgii Metali

Nieżelaznych

Laboratorium, paw. A-2, p. 304.

II. Opracowanie sprawozdania:

1. Karta tytułowa ćwiczenia.

2. Podpisana przez prowadzących karta wyników pomiarowych.

3. Wprowadzenie teoretyczne.

4. Część eksperymentalna.

4.1. Metodyka pomiaru i schemat stosowanej aparatury.

4.2. Obserwacje własne.

5.Obliczenia.

5.1. obliczyć wydajność procesu elektrorafinacji dla różnego stężenia kwasu siarkowego

przy różnych gęstości prądowych

5.2. obliczyć zużycie energii na otrzymanie 1 tony miedzi dla różnego stężenia kwasu

siarkowego przy różnych gęstościach prądowych

5.3 podać przykłady obliczeń, wyniki zestawić w tabelach oraz na wykresach:

- wydajność procesu w funkcji stężenia H

2

SO

4

przy różnych gęstościach

prądowych

- zużycie energii w funkcji stężenia H

2

SO

4

przy różnych gęstościach

prądowych

6. Przedyskutować otrzymane wyniki i przedstawić wnioski.

7. Stosowana literatura.

Obowiązująca literatura:

1.

Wykład Prof. M. Kucharski „ Procesy Metalurgii ekstrakcyjnej ”,

2.

M.Kucharski : Pirometalurgia miedzi

3.

A. Staronka, Chemia fizyczna.

4.

S.Chodkowski: Metalurgia metali nieżelaznych

5.

Z. Szczygieł: Metalurgia ogólna metali nieżelaznych

Główne zagadnienia:

1.

Zasada procesu elektrorafinacji, reakcje elektrodowe

2.

Zachowanie się domieszek podczas procesu elektrorafinacji

3.

I i II Prawo Faraday’a

4.

Potencjał równowagowy elektrody, szereg napięciowy metali

KARTA WYNIKOWA

Numer zespołu:

Zespół:

Data wykonania ćwiczenia:

Napięcie na elektrolizerze [V]

po czasie:

Masa katody

przed

procesem, g

Masa

katody po

procesie, g

Masa

wydzielonej

miedzi, g

Gęstość

prądowa

i=……. A/m

2

0 min

5 min

10 min

20 min

m

k0

m

k1

m

Cu

Elektrolizer I

(100g/dm

3

H

2

SO

4

)

Elektrolizer II

(150g/dm

3

H

2

SO

4

)

Elektrolizer III

(200g/dm

3

H

2

SO

4

)

Napięcie na elektrolizerze [V]

po czasie:

Masa katody

przed

procesem, g

Masa

katody po

procesie, g

Masa

wydzielonej

miedzi, g

Gęstość

prądowa

i=……. A/m

2

0 min

5 min

10 min

20 min

m

k0

m

k1

m

Cu

Elektrolizer I

(100g/dm

3

H

2

SO

4

)

Elektrolizer II

(150g/dm

3

H

2

SO

4

)

Elektrolizer III

(200g/dm

3

H

2

SO

4

)

Napięcie na elektrolizerze [V]

po czasie:

Masa katody

przed

procesem, g

Masa

katody po

procesie, g

Masa

wydzielonej

miedzi, g

Gęstość

prądowa

i=……. A/m

2

0 min

5 min

10 min

20 min

m

k0

m

k1

m

Cu

Elektrolizer I

(100g/dm

3

H

2

SO

4

)

Elektrolizer II

(150g/dm

3

H

2

SO

4

)

Elektrolizer III

(200g/dm

3

H

2

SO

4

)