khimie.ru

Гидроэлектрометаллургия ‒ это добыча металлов методом электролиза водных растворов их соединений.

Исходный материал для эксперимента ‒ смесь основного карбоната меди (СuОН)₂СO₃ с песком или глиной в весовом отношении 1:5. Такая смесь имитирует подготовленную к производству руду.

Сначала осуществляют выщелачивания ‒ добыча растворенного соединения меди в виде водного раствора. Для этого смесь основного карбоната меди с песком насыпают в коническую колбу. Затем доливают раствор серной кислоты (150 г/л).

Чтобы избежать выбрасывания смеси из колбы вследствие выделения углекислого газа в ходе реакции:

(СuОН)₂СO₃ + 2Н₂SO₄ → 2СuSO₄ + 3Н₂О + СO₂↑

кислоту добавляют малыми порциями, смесь перемешивают стеклянной палочкой. После того, как прекратится выделение углекислого газа при доливании серной кислоты, смеси дают отстояться. Раствор сливают и фильтруют.

Медь из раствора, содержащего ионы Сu²⁺, выделяют на катоде электрохимическим способом. Для этого раствор наливают в стакан емкостью 500 мл. Электроды (катод ‒ угольный, медный или алюминиевый, анод ‒ угольный) погружают в электролит и соединяют с источником постоянного тока напряжением 5-8 В, плотность тока 2-3 А/дм².

В результате электролиза медь будет восстанавливаться в виде красного налета, что очень хорошо наблюдать на черном угольный или алюминиевом катоде.

Реактивы и оборудование: основной карбонат меди (СuОН)₂СO₃, серная кислота Н₂SO₄; коническая колба емкостью 0,75-1 л, химический стакан на 500 мл, электроды (угольный и алюминиевый), источник постоянного тока, вольтметр, стеклянная палочка, фильтровальная бумага, лейка.