Polecenie 1

Czy można oczyścić miedź elektrolitycznie? Jakie zanieczyszczenia są usuwane podczas tego procesu? Zapoznaj się z grafiką interaktywną na ten temat, a następnie rozwiąż ćwiczenia.

Czy można oczyścić miedź elektrolitycznie? Jakie zanieczyszczenia są usuwane podczas tego procesu? Zapoznaj się z opisem grafiki interaktywnej na ten temat, a następnie rozwiąż ćwiczenia.

R1JdjQCKyaEdO1
Ilustracja przedstawiająca schemat obrazujący elektrochemiczne pozyskiwanie czystej miedzi. W naczyniu znajduje się anoda, która stanowi zanieczyszczona ruda miedzi, która ulega utlenieniu, kierunek przepływu elektronów do katody, pomiędzy anodą i katodą symbol graficzny baterii. Katoda miedziowa, na której powierzchni redukcji ulegają kationy miedzi. Elektrody zanurzone są w roztworze siarczanu(VI) miedzi i kwasu siarkowego(VI). Opisano: 1. Oczyszczanie miedzi. W przeciwieństwie do glinu, miedź metaliczna jest dość łatwa do chemicznego uzyskania z jej rud. Czysta miedź jest ważna w produkcji przewodów elektrycznych, ponieważ przewodnictwo elektryczne miedzi jest zmniejszane przez zanieczyszczenia. Zdjęcie przedstawiające zwoje miedzianego drutu. Zanieczyszczenia te obejmują pierwiastki, takie jak: srebro, złoto, tellur, selen, arsen, nikiel, antymon i ołów. W momencie ich usunięcia, poprzez elektrolizę i odzyskiwanie tych metali, przewody i kable wykonane z tak oczyszczonej miedzi przyczyniają się do obniżenia rachunków za energię elektryczną. Miedź elektrolitycznie rafinowana charakteryzuje się czystością w 99,99%., 2. Anoda. W elektrolitycznej rafinacji miedzi, kationy miedzi są wytwarzane z anody w kąpieli elektrolitycznej siarczanu(VI) miedzi(II) (CuSO4) i kwasu siarkowego(VI)
(H2SO4). Reakcja elektrodowa zachodząca na katodzie: Cu  Cu2+ + 2e-, 3. Katoda. Katoda jest arkuszem bardzo czystej miedzi.

Reakcja elektrodowa zachodząca na katodzie: Cu2+ + 2e-  Cu, 4. Proces elektrolizy. Gdy prąd przepływa przez roztwór, dodatnie jony miedzi – (Cu2+) – są przyciągane w roztworze do ujemnej katody, gdzie przejmują elektrony i osadzają się w postaci neutralnych atomów miedzi, tworząc w ten sposób coraz więcej czystej miedzi na katodzie. Tymczasem atomy miedzi w dodatniej anodzie oddają elektrony, w wyniku czego miedź roztwarza się w roztworze elektrolitu w postaci jonów miedzi. Zanieczyszczenia w anodzie dostają się do roztworu razem z jonami miedzi, ale tylko czysta miedź osadza się na katodzie, ponieważ atomy srebra, złota i platyny nie są tak łatwo utleniane (przekształcane w jony dodatnie) jak miedź. Zatem srebro, złoto i platyna po prostu spadają z anody na dno zbiornika, gdzie można je zeskrobać, i noszą nazwę szlamu anodowego., 5. Huta Miedzi Głogów. Huta Miedzi Głogów trudni się działalnością metalurgiczną, a jej siedziba mieści się w Głogowie. Firma zajmuje się hutnictwem miedzi, gdzie ostatecznym produktem jest miedź katodowa o zawartości 99,99% Cu. Spółka ta jest zarejestrowana na Londyńskiej Giełdzie Metali jako firma produkująca miedź "klasy A", zgodnie z BS EN 1978:1998 oraz na Szanghajskiej Giełdzie Kontraktów Terminowych (SHFE) produkt katodowy jest znany pod nazwami HMG-S, HMG-B. Zdjęcie przedstawiające Hutę Miedzi Głogów. Wśród architektury obecnej na fotografii znajdują się wysokie kominy.
Grafika interaktywna pt. „Elektrochemiczne oczyszczanie miedzi”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., opracowano na podstawie: Kisza A., Elektrochemia II Elektrodyka, Warszawa 2001., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 2

Co to jest galwanotechnika i co ma wspólnego z elektrolizą? Zapoznaj się z grafiką interaktywną, która ma na celu przybliżenie pojęcia galwanotechniki i jej zastosowań, a następnie przejdź do wykonania zadań.

Co to jest galwanotechnika i co ma wspólnego z elektrolizą? Zapoznaj się z opisem grafiki interaktywnej, która ma na celu przybliżenie pojęcia galwanotechniki i jej zastosowań, a następnie przejdź do wykonania zadań.

Ru2ixb7iU41a21
Zdjęcie przedstawiające 7,5-metrową rzeźbę, która wieńczy Palais Garnier (operę) w Paryżu we Francji. Posąg jest elektrotypem z pozłacanej miedzi, czasami nazywanym galwanoplastycznym brązem. Rzeźba przedstawia trzy anioły dwa siedzące po prawej i po lewej stronie od trzeciego z nich stojącego w środku, trzymającego w rękach harfę i mającego na głowie ozdobną koronę. Siedzące anioły są nagie w rękach trzymają instrumenty, zaś głowy mają przyozdobione gałązkami oliwnymi. Opisano: 1. Co to jest galwanotechnika? Należy do działu techniki, która zajmuje się teoretycznym oraz praktycznym ujęciem metod elektrolitycznego generowania powłok na rozmaitych podłożach. Ze względu na zastosowania, galwanotechnikę dzieli się na: galwanoplastykę; galwanostegię., 2. Co to jest galwanoplastyka? To dziedzina techniki, która polega na wytwarzaniu przedmiotów metalowych o cienkich ścianach i skomplikowanych kształtach. Przedmioty otrzymane tą metodą zachowują kształt podłoża, z którego zostały wykonane, za pomocą osadzania elektrolitycznego. Zdjęcie przedstawiające odbitki galwanoplastyczne w Naturhistorisches Museum w Wiedniu. Są to odbitki różnych owadów, między innymi motyli. Galwanoplastyka znalazła zastosowanie w wielu gałęziach produkcji, np. szklarstwie, drukarstwie, papiernictwie. Galwanoplastyka posiada zalety, takie jak: formy do wtrysku tworzyw sztucznych z wkładką galwanoplastyczną są wielokrotnie tańsze od form mechanicznie rytych w metalu, możliwość wytworzenia elementów o każdym kształcie i małych wymiarach, wytrzymałość na rozciąganie, wykonane są z niezwykłą dokładnością, precyzyjna reprodukcja. Niestety metoda ta posiada także wady, do których należą: długi czas produkcji; konieczność indywidualnego dobierania technik do poszczególnych modeli; trudność reprodukowania charakterystycznych elementów (ostrych naroży, zagłębień); powtarzanie reprodukowania wszystkich usterek, jakie pojawiły się na podstawowej formie przez cały czas produkcji; pracochłonność obróbki przygotowawczej i wykończeniowej może nieść dosyć wysoki koszt produkcji., 3. Co to jest galwanostegia? Galwanostegia (pot. galwanizacja) to elektrolityczna metoda wytwarzania powłok (metalicznych i niemetalicznych) na różnych materiałach. Zdjęcie przedstawiające ocynkowane gwoździe. Celem tej metody jest wytworzenie cienkich, mocno związanych z podłożem powłok metalowych, służących: ochronie przed korozją; uzyskaniu pożądanych własności fizycznych; w celach dekoracyjnych. Katodę w galwanostegii stanowi przedmiot obrabiany, anodą jest płytka z czystego metalu przeznaczonego na powłokę, natomiast elektrolitem jest roztwór soli tego metalu., 4. Jaka jest różnica pomiędzy galwanoplastyką i galwanostegią? Podstawową różnicą dzielącą te dziedziny jest ta, że w galwanostegii wytworzone powierzchnie są trwale związane z podłożem, podczas gdy w galwanoplastyce wytwarzane są powłoki oddzielane od powierzchni obrabianego przedmiotu.
Grafika interaktywna pt. „Galwanotechnika”
Fotografia przedstawia 7,5‑metrową rzeźbę, która wieńczy Palais Garnier (operę) w Paryżu we Francji. Posąg jest elektrotypem z pozłacanej miedzi, czasami nazywanym galwanoplastycznym brązem.
Źródło: Opracowano na podstawie Thiery L., Raulin F., Advances in trivalent passivates on zinc and zinc alloy, „Galvanotechnik” 2007, t. 98, nr 4, s. 862-869; Grafika główna: Autor: Marie-Lan Nguyen; Źródło: wikipedia.org; Licencja: domena publiczna;, domena publiczna.
RmfSdQem5iIAJ
Ćwiczenie 1
Zaznacz poprawną odpowiedź obrazującą czystość miedzi otrzymaną w wyniku elektrolitycznego oczyszczania rudy miedzi. Możliwe odpowiedzi: 1. 99,99%, 2. 99,98%, 3. 99,00%, 4. 99,95%
R1Rn3ub8QHNHW
Ćwiczenie 2
Przyporządkuj nazwy do ich definicji. Galwanotechnika Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. Galwanoplastyka Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. Galwanizacja Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4. Galwanostegia Możliwe odpowiedzi: 1. , 2. , 3. , 4.
Ćwiczenie 3
R15fYf3QCQf4H
(Uzupełnij).