Purificação do cobre

O processo de purificação do cobre é extremamente necessário na metalurgia, já que esse metal apresenta uma excelente capacidade de conduzir corrente elétrica e, por isso, é muito utilizado na produção de fios de eletricidade. Infelizmente, não existe na natureza cobre puro, o que possibilitaria a sua utilização imediata. Na realidade, o cobre é encontrado em uma série de diferentes minérios, como a calcopirita (CuFeS₂), calcocita (Cu₂S), bornita (Cu₅FeS₄), enargita (Cu₃AsS₄), além de ouro e prata.

A calcopirita é um minério que contém cobre.

O processo de purificação é necessário porque, quanto maior é a massa de impurezas no cobre, menor é a sua capacidade de condução de eletricidade. Com a purificação, seu nível de pureza pode chegar a mais que 99%, o que garante uma excelente condutividade.

Assim, para atingir esse percentual de pureza, dois processos de purificação do cobre podem ser realizados: a flotação, método físico que separa as impurezas que apresentam densidades superiores à do cobre, e uma eletrólise em meio aquoso, uma etapa química. Vamos entender melhor o processo de eletrólise.

Representação de um sistema eletrolítico para purificação do cobre.

Na solução de um processo de purificação do cobre, utilizam-se água como solvente e sulfato de cobre como soluto. Ao se dissolver na água, o sulfato de cobre dissocia-se, liberando cátions cobre II e ânions sulfato [SO₄^2-_(aq)]

No polo positivo, ocorre a oxidação (perda de elétrons). Nesse polo, é colocado um eletrodo de cobre impuro, que, durante a eletrólise, oxida-se, perdendo elétrons e formando os cátions de cobre II [Cu⁺²_(aq)].

No polo negativo, ocorre a redução (ganho de elétrons). Nesse polo, é colocado um eletrodo de cobre puro, que, durante a eletrólise, sofre a redução dos cátions [Cu⁺²_(aq)] presentes na solução, formando cobre metálico [Cu_(s)].

No cátodo, há formação de uma massa de cobre, dando a impressão de que o eletrodo está crescendo.

Características do cobre

O cobre é um elemento de natureza metálica, logo, apresenta as características básicas de um metal, a saber:

• condutibilidade elétrica (um dos metais de maior condutividade);

• condutibilidade térmica;

• elevados pontos de fusão (em torno de 1083 ºC) e ebulição (em torno de 2562 ºC);

• é mais denso que a água (apresenta uma densidade igual a 8,94 g/cm³);

• elevada resistência mecânica;

• boa maleabilidade (capacidade de ser moldado) e ductibilidade (capacidade de formar fios).