Potencjał równowagowy elektrody

Różnica potencjałów pomiędzy metalem a roztworem.

W przypadku potencjału równowagowego przez elektrodę nie może płynąć żaden prąd z zewnętrznego źródła, a na granicy faz zachodzi tylko jedna reakcja potencjałotwórcza.

Równanie Nernsta pozwala obliczyć potencjał elektrodowy jeżeli elektroda I rodzaju nie jest elektrodą standardową, czyli płytka metalowa zanurzona w roztworze o stężeniu różnym od 1 mol/dm3 .

Wyjaśnienie symboli:
E - potencjał elektrody [V]
Eo - standardowy potencjał elektrody [V]
R - stała gazowa R=8,31447Jmol⋅K
T - temperatura [K]
F - stała Faradaya F=96500C/mol
[Men+] - stężenie molowe jonów metalu w półogniwie [moldm3].

Szereg napięciowy metali (inaczej szereg elektrochemiczny, szereg aktywności metali) to zestawienie pierwiastków
chemicznych o właściwościach metalicznych, według ich potencjału standardowego E0. Punktem odniesienia dla tego
zestawienia jest elektroda wodorowa, której potencjał standardowy przyjmuje się umownie za zero.

I Prawo Faradaya

Masa substancji wydzielonej na katodzie lub anodzie jest wprost proporcjonalna do czasu trwania elektrolizy i natężenia prądu:

m=k⋅I⋅t
m - masa produktu wydzielonego na elektrodzie [g]
k - współczynnik proporcjonalności (równoważnik elektrochemiczny) 
I -  natężenie prądu [A]
t - czas [s]

II prawo Faradaya

Masy substancji wydzielonych w elektrolizerze na elektrodach podczas przepływu tego samego ładunku są wprost proporcjonalne do ich mas równoważnikowych:

m1/m2=MR1/MR2
m1,m2 - masy substancji wydzielonych na elektrodach [g]
MR1,MR2 - masy równoleżnikowe substancji [g]

Elektrorafinacja

Celem rafinacji elektrolitycznej jest otrzymanie jak najczystszej miedzi o zawartości 99,9% Cu, tudzież wydzielenie złota i srebra oraz selenu i telluru.

Proces rafinacji elektrolitycznej przebiega następująco:

* płyty anodowe odlane z miedzi rafinowanej metodą ogniową podwiesza się w wannach elektrolitycznych napełnionych roztworem siarczanu miedziowego i kwasu siarkowego.

* zazwyczaj do elektrolitu dodaje się jeszcze w małej ilości inne substancje jak żelatyna, oleje, kleje stolarskie itd., dzięki czemu otrzymuje się ściślejszy i gładszy osad miedzi katodowej;

* między anodami rozmieszcza się w wannach cienkie blach z czystej miedzi jako katody:

* anody łączy się z przewodnikami przyłączonymi do dodatniego bieguna prądnicy, katody z przewodnikami idącymi do bieguna ujemnego;

* po włączeniu wanny w obwód elektryczny odbywa się przechodzenie miedzi z anody do roztworu i osadzenie się czystej miedzi na katodach;

* metale szlachetne i niektóre domieszki osiadają na dnie wanny w postaci szlamu, inne domieszki przechodzą do roztworu.

Ogólnie omawiając proces rafinacji elektrolitycznej można powiedzieć, że polega on w pierwszej kolejności na rozpuszczeniu miedzi anodowej do postaci jonów miedzi Cu2+, a następnie selektywnym osadzeniu się tych jonów na katodzie.

Proces sprowadza się więc do przeniesienia miedzi z anody do katody przy czym teoretycznie mógłby on przebiegać przy zerowym potencjale.