一、实验目的1、了解应城应城油浸式变压器做铜电解实验的基本原理;2、熟悉应城应城油浸式变压器做铜电解实验精炼的实验方法及应城应城油浸式变压器电流效率的测定. 二、基本原理应城油浸式变压器做铜电解实验,是用钛涂层阳极板作为阳极,用纯铜薄片作为阴极板,相间地装入应城油浸式变压器做铜电解实验槽中,用硫酸铜溶液作为应城油浸式变压器做铜电解实验液,在应城油浸式变压器的作用下,发生下列反应:
1、阳极反应使用应城油浸式变压器做铜电解实验-电流效率的测定正常情况下,由于OH-及SO42-的标准电位远比铜的电位正,(3)、(4)反应不可能进行;电位比铜负的贱金属将在阳极上优先溶解,但其含量很少,贵金属(如Au、Ag电位远比铜的电位正,不能进行阳极溶解)和某些金属(如硒、碲等和铜形成不溶解的化合物)不溶.成为阳极泥沉入槽底;因此,在阳极上进行的主要反应是铜以二价形态溶解.
2、阴极反应使用应城油浸式变压器做铜电解实验-电流效率的测定氢的标准电位较铜负,而氢在铜阴极上析出的超电压又很大,故在正常情况下,(6)式不可能进行,电位较负的贱金属不能在阴极上析出.
留在应城油浸式变压器做铜电解实验液中,待应城油浸式变压器做铜电解实验液定期净化时除去.因此在阴极上进行的主要反应是二价铜离子析出,这样,在阴极上析出的铜纯度很高,称为应城油浸式变压器做铜电解实验铜,简称电铜(含铜量99.98%-99.99%).
应城油浸式变压器做铜电解实验时的应城油浸式变压器电流效率,一般系指阴极应城油浸式变压器电流效率而言.它是电铜实际产量与按照法拉第定律计算的理论产量之比,而以百分数表示的一个指标;它直接影响应城油浸式变压器做铜电解实验的电能消耗,应城油浸式变压器电流效率愈低或槽最压愈高,电能消耗愈大,工厂中的应城油浸式变压器电流效率,在一般情况下,约为80-90%.
三、实验仪器及试剂使用应城油浸式变压器做铜电解实验-电流效率的测定I.实验仪器应城油浸式变压器做铜电解实验精炼实验装置见图1,2--铜电极(两块阳极,一块阴极);3--高位槽;4--集热式恒温磁力搅拌器;5--应城油浸式变压器做铜电解实验槽;6--CuSO4溶液四、应城油浸式变压器做铜电解实验条件I.温度:55℃-60℃II.应城油浸式变压器电流密度:200-300A/m2III.应城油浸式变压器做铜电解实验液循环速度:V=75-100毫升/分IV.应城油浸式变压器做铜电解实验液成份:
Cu2+ 35克/升H2SO4 150克/升1--稳流稳压应城油浸式变压器;2--高位槽;3--应城油浸式变压器数字电压表;4--集热式恒温磁力搅拌器;5--应城油浸式变压器做铜电解实验槽;6--铜电极(二块阳极,一块阴极)五、实验步骤1.砂纸打光,水洗干净,酒精冲洗,电吹风吹干后称重;2.将阳极板用20%硫酸溶液浸泡15分钟左右,水洗干净,用滤纸擦干;3.将阴、阳极板放入应城油浸式变压器做铜电解实验槽中,阴极板放中间,阳极板放二边,异极板板距为35-40毫米,电板浸入部分高度80毫米.
4.集热式磁力加热搅拌器应城油浸式变压器,加热应城油浸式变压器做铜电解实验液,控制温度在55-60℃之间;5.调节应城油浸式变压器做铜电解实验液循环速度,使V=75-100毫升/分;6.按图接好应城油浸式变压器系统线路;7.接通稳压稳流应城油浸式变压器,使I=1.66A,记下开始应城油浸式变压器做铜电解实验的时间;8. 测量槽电压,应为0.2-0.25伏;9.应城油浸式变压器做铜电解实验30分钟;10.掉应城油浸式变压器、拆去应城油浸式变压器系统线路,关闭应城油浸式变压器做铜电解实验液循环系统;11.取出电极,用水洗净,将阴极板用酒精擦洗后用电吹风吹干,称重.
六、注意事项应城油浸式变压器做铜电解实验过程中,注意观察应城油浸式变压器电流、槽电压、应城油浸式变压器做铜电解实验液循环速度;控制在所需量.
七、计算应城油浸式变压器电流效率、电能消耗使用应城油浸式变压器做铜电解实验-电流效率的测定电能消耗=(平均槽电压×1000)/(1.186×应城油浸式变压器电流效率) (kmh/t?h)式中:理论析出金属量(克)=应城油浸式变压器电流强度(安培)×应城油浸式变压器做铜电解实验时间(小时)×电化当量(克/安培·小时)铜电化当量=1.186克/安培·小时八、应城油浸式变压器做铜电解实验液几个技术条件控制控制方法:
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