Химия · ЕГЭ

Электрорафинирование

Очистка металла электролизом с растворимым анодом

2 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Электрорафинирование — это очистка металла электролизом: загрязнённый металл делают растворимым анодом, а чистый металл осаждается на катоде. Метод применяют, например, для получения высокочистой меди.

Электрорафинирование«Электро» связано с использованием электрического тока, а «рафинирование» означает очистку.

Электрохимический способ очистки металла, при котором металл растворяется на аноде в виде катионов, проходит через электролит и восстанавливается на катоде, образуя слой чистого металла.

Установка содержит ванну с раствором соли очищаемого металла, загрязнённый металлический анод, чистый катод и источник постоянного тока. Важно, что анод является растворимым анодом: при его окислении атомы металла переходят в раствор. На катоде катионы этого металла восстанавливаются и осаждаются в виде компактного слоя.

M → M^z+ + z e^-Процесс на растворимом аноде; M — металл.

M^z+ + z e^- → MПроцесс на катоде.

Электролит выбирают так, чтобы он содержал ионы очищаемого металла. Поэтому электрорафинирование относится к электролизу растворов. Более активные примеси могут оставаться в растворе, а менее активные оседают под анодом в виде анодного шлама. Чистота катодного металла определяется составом электролита, плотностью тока и режимом работы ванны.

Расчёт массы осадка

Массу металла, выделившегося на катоде, находят по закону Фарадея. В электрорафинировании масса осадка обычно равна массе растворившегося металла, если ток почти полностью расходуется на процессы с этим металлом.

\[m = \frac{MIt}{zF}\]1

Здесь \(m\) — масса осадка, \(M\) — молярная масса металла, \(I\) — сила тока, \(t\) — время электролиза, \(z\) — заряд катиона, \(F\) — постоянная Фарадея. Эта связь является частным применением законов Фарадея.

№

Пример: рафинирование меди

Медную руду сначала перерабатывают в черновую медь. Черновую медь используют как анод, лист чистой меди — как катод, а электролитом служит раствор соли меди. На аноде медь переходит в раствор, на катоде осаждается чистая медь; примеси образуют анодный шлам или остаются в растворе.

Не путайте с гальваническим покрытием

При гальваническом покрытии изделие покрывают металлом, чтобы изменить его поверхность. При электрорафинировании главная цель — очистить металл; растворимый анод изготовлен из исходного загрязнённого металла.

Проверьте себя

Что происходит с очищаемым металлом на аноде?

Главное за минуту

Главное

Электрорафинирование очищает металл электролизом с растворимым анодом.
На аноде металл окисляется и переходит в раствор, а на катоде его катионы восстанавливаются.
Массу осадка рассчитывают по формуле \(m=\frac{MIt}{zF}\); примеси удаляются через раствор или анодный шлам.