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कॉपर के विद्युत अपघटनी शोधन (electrolytic refining) में, कैथोड किससे बना होता है?
शुद्ध कॉपर प्लेट
अशुद्ध कॉपर छड़
ग्रेफाइट छड़
प्लेटिनम तार
शुद्ध कॉपर प्लेट
विद्युत अपघटनी शोधन में, कैथोड शुद्ध कॉपर की एक पतली पट्टी से बना होता है। विद्युत अपघट्य (electrolyte) सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत कॉपर सल्फेट का एक जलीय घोल होता है।
विद्युत अपघटनी शोधन में, कैथोड शुद्ध कॉपर की एक पतली पट्टी से बना होता है। विद्युत अपघट्य (electrolyte) सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत कॉपर सल्फेट का एक जलीय घोल होता है।
इसे एक 'शुद्धिकरण कन्वेयर बेल्ट' के रूप में सोचें जहाँ अशुद्ध कॉपर को एनोड पर एक पूल में डाला जाता है और कैथोड सांचे पर पूरी तरह से साफ होकर फिर से इकट्ठा किया जाता है।
Anode-Crude (अशुद्ध) के लिए 'AC' और Cathode-Pure (शुद्ध) के लिए 'CP' याद रखें।
Cu(s)→Cu(aq)2++2e− — एनोड पर ऑक्सीकरण
Cu(aq)2++2e−→Cu(s) — कैथोड पर अपचयन
जब विद्युत अपघट्य से विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है, तो अशुद्ध कॉपर एनोड से कॉपर परमाणु इलेक्ट्रॉन खोकर Cu2+ आयन बनाते हैं और घोल में घुल जाते हैं। ये Cu2+ आयन शुद्ध कॉपर कैथोड की ओर जाते हैं, जहाँ वे दो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके तटस्थ कॉपर परमाणु बन जाते हैं, और प्रभावी रूप से शुद्ध कॉपर पट्टी पर जमा हो जाते हैं। कुल शुद्ध अभिक्रिया केवल एनोड से कैथोड तक शुद्ध कॉपर का स्थानांतरण है: Cuanode→Cucathode।
एनोड मोटे अशुद्ध कॉपर से बना होता है।
विद्युत अपघट्य अम्लीकृत CuSO4 घोल होता है।
चांदी, सोना और प्लेटिनम जैसी अशुद्धियाँ एनोड के नीचे 'एनोड मड' (anode mud) के रूप में जमा हो जाती हैं।
विद्युत अपघटनी शोधन 99.99% शुद्धता वाला कॉपर उत्पन्न करता है।
अत्यधिक उच्च शुद्धता वाली धातु का उत्पादन करता है
एनोड मड से सोना और चांदी जैसी कीमती धातुओं की रिकवरी संभव बनाता है
बिजली के उपयोग के कारण उच्च ऊर्जा खपत
अम्लीय रासायनिक कचरे के सावधानीपूर्वक प्रबंधन की आवश्यकता
विद्युत वायरिंग के लिए कॉपर का शोधन
इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए उच्च-चालकता वाले घटकों का निर्माण
विद्युत चालकता के लिए कॉपर शोधन एक महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रिया है।
विकल्प B एनोड का प्रतिनिधित्व करता है, कैथोड का नहीं।
ग्रेफाइट का उपयोग कई प्रक्रियाओं (जैसे एल्यूमीनियम उत्पादन) में अक्रिय इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है, लेकिन कॉपर शोधन के लिए नहीं।
A सही है — कैथोड एक शुद्ध कॉपर प्लेट से बना होता है जिस पर इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान शोधित कॉपर आयन जमा होते हैं।
हमेशा याद रखें कि सभी विद्युत अपघटनी सेल में, ऑक्सीकरण (इलेक्ट्रॉनों का नुकसान) एनोड पर होता है और अपचयन (इलेक्ट्रॉनों की प्राप्ति) कैथोड पर होता है, चाहे धातु कोई भी हो जिसका शोधन किया जा रहा हो।