Kas ir vara katods?

Kad tas atrodas zemē, varš tīrā veidā nepastāv. Drīzāk tā ir daļa no savienojuma. Viens no visizplatītākajiem vara rūdas veidiem ir vara, dzelzs un sēra maisījums. Šo rūdu sauc par halkopirītu. Pēc rūdas ieguves to karsē krāsnī līdz 2,012°F (1,100°C). Šajā temperatūrā skābeklis reaģē ar rūdā esošo dzelzi, pārvēršot rūdu trīs vielās – dzelzs oksīdā, sēra dioksīdā un vara sulfītā.

Pēc tam, kad no vara rūdas ir izņemta lielākā daļa dzelzs, vara sulfīts, kas pazīstams arī kā vara matējums, tiek pakļauts augstam skābekļa līmenim. Vara matēts joprojām ir izkusis, un krāsnī nosūtītais skābeklis spēj savienoties ar atlikušo sēru, radot vairāk sēra dioksīda un 99% tīra vara.

Šajā brīdī attīrīto varu var izmantot precēm, kurām nav nepieciešama augsta vadītspēja, bet varu var attīrīt tālāk vara katodā, izmantojot elektrorafinēšanas procesu. Daudzi no atlikušajiem vara piemaisījumiem ir citu minerālu, tostarp niķeļa, sudraba un zelta, pēdas. Šīs minerālvielas tiek savāktas elektrorafinēšanas laikā.

Elektrorafinēšanā 99% tīru varu ievieto sērskābes un vara sulfāta šķīdumā. Netīrā vara loksnes ir novietotas blakus materiāliem, uz kuriem nogulsnējas tīrs varš. Elektrība tiek nosūtīta tvertnēs caur netīra vara plāksnēm, ko sauc par anodiem, un atstāj caur tīru varu, kas veidojas, ko sauc arī par vara katodu. Varā esošie piemaisījumi vai nu nogrimst tvertņu apakšā, vai paceļas uz virsmu, kad tīra vara joni pārvietojas caur šķīdumu uz katodiem.

Vara katodu kā lielisku elektrības un siltuma vadītāju bieži izmanto vara stieples izgatavošanai. Vara elastīgais raksturs padara to par lielisku izvēli elektriskajiem un audio vadiem, kuriem jābūt plāniem un elastīgiem. Papildus stieplēm vara katodu izmanto arī vara kūka, kuras biezums svārstās no plānām folijām līdz biezām plāksnēm. Elektrorafinēta vara lietņus var izmantot arī sakausējumu, piemēram, bronzas, ražošanai.