Kas ir vara anods?

Vara anods ir mezgls, kas ļauj elektriskajai strāvai ieplūst elektriskā ierīcē. Parasti, bet ne vienmēr, tas ir elektroķīmiskās šūnas pozitīvais termināls, kur koncentrējas anjoni, negatīvi lādēti joni. Ir daudz veidu anodi, piemēram, grafīta anodi un alumīnija anodi. Vara anodi no tiem atšķiras ar to, ka tos īpaši izmanto vara rafinēšanai procesā, ko dēvē par vara kausēšanu.

Vara anodu izgatavo, sasmalcinot vara rūdu, ko sauc par halkopirītu, CuFeS2, un sajaucot ar ūdeni, priežu eļļu un amilksantātu, sāli, ko izmanto, lai maisījumu padarītu ūdeni atgrūdošu. Pēc maisījuma pagatavošanas caur to tiek izvadīts saspiests gaiss, lai nodrošinātu turpmāku attīrīšanu. Pēc tam halkopirīta maisījumu apvieno ar kaļķakmeni un smiltīm un karsē līdz aptuveni 2,300 grādiem pēc Fārenheita (1,110 grādiem pēc Celsija) skābekļa krāsnī.

Karsējot maisījumu, krāsns skābeklis reaģē ar dzelzi sākotnējā halkopirītā, veidojot dzelzs (II) oksīdu. Varš paliek vara sulfīda veidā, kas ir lielisks elektrības vadītājs. Šajā procesā kā blakusprodukts tiek ražots arī sēra dioksīds.

Sēra pārpalikums tālāk reaģē ar vara sulfīdu, veidojot halkocītu (Cu2S) izkausētā veidā, kas sakrājas krāsns apakšā, atdalot no citiem blakusproduktiem, piemēram, ferosilīta (FeSiO3) un volastonīta (CaSiO3). Atlikušo vara sulfīdu apstrādā vēl vairāk, iepūšot tajā sakarsētu skābekli. Pēc tam gāze reaģē ar sēru, atkal veidojot sēra dioksīdu, atstājot tikai varu.

Vara anods beidzot kļūst noderīgs vara attīrīšanas procesa pēdējā posmā. Anodu izmanto elektrolīzē, virknē reakciju, kas ķīmisko vielu sadala jonos. Šajā gadījumā elektrolīzi izmanto, lai iepriekšējā procesā iegūto netīro varu pārvērstu tīrā varā. Netīro varu izmanto, lai izveidotu vara anodu, lai tīrs varš savāktos pie katoda.

Gan anods, gan katods ir iegremdēti šķīdumā, kas sastāv no sērskābes un vara (II) sulfāta, un ir savienoti ar ārēju strāvas avotu. Kad caur elementu plūst elektriskā strāva, netīrs vara metāls pie anoda tiek pārveidots par vara (II) joniem, un šie vara (II) joni tiek pārveidoti atpakaļ tīrā vara metālā pie katoda. Piemaisījumi, kas var ietvert citādi dārgmetālus, piemēram, zeltu un sudrabu, nokrīt šūnas apakšā.