Katedra Fizykochemii i Metalurgii Metali NieŜelaznych
Laboratorium, paw. A-2, p. 304.
ĆWICZENIE 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) zwaŜyć katody, masy zapisać w karcie wynikowej b) do trzech naczyń zawierających odpowiednio : 40 g/dm3 Cu; 100 g/ dm3 H2SO4
40 g/dm3 Cu; 150 g/ dm3 H2SO4
40 g/dm3 Cu; 200 g/ dm3 H2SO4
włoŜyć katody i podłączyć do źródła prądu
c) w momencie włączenia zasilacza rozpocząć pomiar czasu d) w trakcie procesu naleŜy mierzyć napięcie na poszczególnych elektrolizerach co 5min e) po 20 min wyłączyć źródło prądu, ostroŜnie wyjąć katody do przygotowanej wcześniej zlewki wypełnionej wodą destylowaną f) katody przepłukać alkoholem (pod dygestorium) i suszyć aŜ do uzyskania stałej masy g) elektrorafinację prowadzić przy gęstościach prądu 120, 160 i 200 A/m2
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 róŜnego stęŜenia kwasu siarkowego przy róŜnych gęstości prądowych
5.2. obliczyć zuŜycie energii na otrzymanie 1 tony miedzi dla róŜnego stęŜenia kwasu siarkowego przy róŜnych gęstościach prądowych 5.3 podać przykłady obliczeń, wyniki zestawić w tabelach oraz na wykresach:
- wydajność procesu w funkcji stęŜenia H2SO4 przy róŜnych gęstościach prądowych
- zuŜycie energii w funkcji stęŜenia H2SO4 przy róŜnych 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 nieŜelaznych 5. Z. Szczygieł: Metalurgia ogólna metali nieŜelaznych
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:
Gęstość
Masa
Masa
Napięcie na elektrolizerze [V]
Masa katody
prądowa
przed
katody po
wydzielonej
po czasie:
procesem, g
i=……. A/m2
procesie, g
miedzi, g
0 min
5 min
10 min
20 min
mk0
mk1
mCu
Elektrolizer I
(100g/dm3 H2SO4)
Elektrolizer II
(150g/dm3 H2SO4)
Elektrolizer III
(200g/dm3 H2SO4)
Gęstość
Masa
Masa
Napięcie na elektrolizerze [V]
Masa katody
prądowa
przed
katody po
wydzielonej
po czasie:
procesem, g
i=……. A/m2
procesie, g
miedzi, g
0 min
5 min
10 min
20 min
mk0
mk1
mCu
Elektrolizer I
(100g/dm3 H2SO4)
Elektrolizer II
(150g/dm3 H2SO4)
Elektrolizer III
(200g/dm3 H2SO4)
Gęstość
Masa
Masa
Napięcie na elektrolizerze [V]
Masa katody
prądowa
przed
katody po
wydzielonej
po czasie:
procesem, g
i=……. A/m2
procesie, g
miedzi, g
0 min
5 min
10 min
20 min
mk0
mk1
mCu
Elektrolizer I
(100g/dm3 H2SO4)
Elektrolizer II
(150g/dm3 H2SO4)
Elektrolizer III
(200g/dm3 H2SO4)