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10円玉にフライパンなど、銅は様々なものに利用されていますよね。銅は使い道が多い元素ですので、銅を大量生産するための方法である工業的製法は日常生活においても、とても重要なものとなっています。今回はそんな銅の工業的製法や、銅の精製方法である電解精錬についてわかりやすく解説していきたいと思います。ぜひ、最後までご覧ください。 ☆ 銅の工業的製法の概要 ☆ 工程1 黄銅鉱から粗銅を作る ☆ 工程2 粗銅を電気分解して純銅にする・陽極のイオン反応式・陰極のイオン反応式 ☆ まとめ ☆ 銅の工業的製法の概要まずは銅の工業的製法の大まかな流れについて説明していきます。銅の工業的製法は、大きく…

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【高校化学】銅の工業的製法と精錬をわかりやすく徹底解説！電解精錬の原理は？

銅は使い道が多い元素ですので、銅を大量生産するための方法である工業的製法は日常生活においても、とても重要なものとなっています。

今回はそんな 銅の工業的製法や、銅の精製方法である電解精錬についてわかりやすく解説 していきたいと思います。

☆ 銅の工業的製法の概要

銅の工業的製法は、大きく 2つの工程に分けることができます。

銅の原料は 黄銅鉱CuFeS 2 になっています。

工程１ 黄銅鉱を加熱をして、粗銅を作る

工程2 粗銅を電気精錬して、純銅を作る

☆ 工程1 黄銅鉱から粗銅を作る

黄銅鉱を転炉に入れ、酸素を吹き込みながら加熱をすると、 硫化銅が生成 します。

ここで発生した二酸化硫黄SO 2 は気体ですので熱風によって飛んでいきますが、

もう一つの不純物である FeSiO 3 は固体ですので、スラグという形で下に沈殿します。

この反応により生成する銅Cuが粗銅（そどう） であり、粗銅には多くの不純物が残っています。

☆ 工程2 粗銅を電気分解して純銅にする

そのための方法を 電気精錬 と呼び、電気分解の一種となっています。

陽極には粗銅、陰極には純銅（純粋な銅）、電解液は硫酸銅水溶液で電気分解します。

・陽極のイオン反応式

① 電極を確認する

・陰極のイオン反応式

① 電解液を確認する

陽極では電極が溶け出す反応が起きていますので、銅も、不純物の鉄もアルミニウムもイオンとなって溶け出しています。

ただし、ここで注意して欲しいのは、 同じく粗銅の不純物である金や銀などはイオン化傾向が極端に小さいので、イオンになれずに粗銅の真下にそのまま沈殿として積み重なっています。

これらの金や銀などの沈殿のことを陽極泥 と言い、銅を生成する時の嬉しい副産物となります。

ここで析出した純度の高い銅のことを純銅 といいます。

☆ まとめ

銅の原料は 黄銅鉱CuFeS 2 である。

① 黄銅鉱を粗銅にする、②粗銅を電気精錬によって純銅にする

の2段階である。