実験：銅の電解精製
この実験は、電気分解を使用した銅の精製を示しています。これは、電気化学の原則と金属を精製するプロセスを理解するためのシンプルで効果的な方法です。
材料：
*硫酸銅溶液（CUSO4）
* 2つの銅電極（1つは不純、1つは純粋）
* DC電源（6-12V）
*ビーカー（2）
*ワイヤーの接続
*電圧計
*電流計
*安全ゴーグル
*手袋
手順：
1。電解質を準備： 銅結晶を蒸留水に溶解して、飽和溶液を作ります。
2。電解セルをセットアップ：
*硫酸銅溶液を含む1つのビーカーに不純な銅電極（アノード）を置きます。
*純粋な銅電極（カソード）を別のビーカーに硫酸銅溶液を入れます。
*電極をDC電源の正と負の端子に接続します。
*電流計を回路と直列に接続して、電流の流れを監視します。
3。電解開始： 電源をオンにし、電圧を2-3Vに調整します。両方の電極で起こっている反応を観察します。
4。変更を観察します：
*アノード（不純な銅）では、溶液に入る銅溶解と銅イオン（Cu2+）が観察されます。また、イオンを溶かして形成する不純な銅に存在する他の金属を観察するかもしれません。
*カソード（純粋な銅）では、溶液からの銅イオンが減少するにつれて、純粋な銅金属が堆積することがわかります。
5。続行電解： 重大な浄化を実現するために、プロセスを数時間続けます。
6。電解停止： 電源をオフにして、電極を切断します。
7。結果を観察します： 不純な銅電極、純粋な銅電極、および溶液を調べます。純粋な銅電極のサイズはサイズが減少していることに気付くはずです。他の金属イオンの存在により、溶液もわずかに変色している可能性があります。
8。オプション： 電極の前後の電極の質量を測定して、精製された銅の量を決定します。
安全上の注意事項：
*化学物質の取り扱い中は、常に安全ゴーグルと手袋を着用してください。
*電源がオンのときに電極に触れないでください。
*化学物質を適切に処分します。
観察と説明：
* アノード： 不純な銅電極の不純物は、硫酸銅溶液に酸化して溶解します。あまり反応性の低い金属（銀、金など）は溶けず、ビーカーの底にアノード泥が形成されます。
* カソード： 溶液からの銅イオン（Cu2+）は、純粋な銅電極で還元され、純粋な銅金属を堆積します。
* 全体的な反応： Cu2 + + 2e-→Cu（カソードでの還元）
Cu→Cu2 + + 2e-（アノードでの酸化）
さらなる調査：
* 電流が変化します： 精製速度に対する電流を変化させる効果を観察します。
* 異なる不純物を使用してください： 精製プロセスに対する異なる不純物の影響を調査します。
* アノード泥を分析します： アノード泥を分析して、元の銅に存在する不純物を識別します。
この実験は、電気分解と金属精製におけるその応用の実践的な理解を提供します。また、化学物質や電気機器を処理する際の安全上の注意事項の重要性を強調しています。
