Kupfer aus unterschiedlichen Gründen lösen
Kupfer ist ein Buntmetall, das häufig verwendet wird. Nun kann es aber aus verschiedenen Gründen erforderlich werden, das Kupfer zu lösen:
- Kupfer soll von anderen Metallen getrennt werden
- es wird Kupfersulfat benötigt
- es werden die oder bestimmte Kupfersalze benötigt
Kupfer von anderen Metallen trennen
Das Trennen von anderen Metallen ist mit herkömmlichen Methoden (oxidierende Säuren) nicht möglich, wenn die anderen Metalle erhalten bleiben sollen. Denn in der Regel stellt das Kupfer das edlere Metall dar. Das heißt, die anderen, weniger edlen Metalle würden sich noch vor dem Kupfer auflösen. Also muss ein Verfahren angewandt werden, das auch zum Lösen von Kupfer zum Zweck des Gewinnens von Kupfersulfat angewandt wird.
Kupfer lösen, um Kupfersulfat zu gewinnen
Kupfersulfat lässt sich relativ einfach herstellen, in dem Kupfer in Wasserstoff-Peroxid gelöst wird. Die chemische Gleichung dazu lautet: Cu (Kupfer) + H2SO4 (Schwefelsäure) + H2O2 (Wasserstoff-Peroxid) führt zu CuSO4 (Kupfersulfat) + 2 H2O (doppelte Wassermoleküle). Die Schwefelsäure sollte 30, maximal 50 Prozent konzentriert sein, das Wasserstoff-Peroxid maximal 30 Prozent.
Pro Gramm Kupfer werden 2,2 ml 50-prozentige oder 4,0 ml 30-prozentige Schwefelsäure benötigt, außerdem mindestens 1,8 g Wasserstoffperoxid, besser jedoch 2 g. Da es zu einer heftigen exothermischen Reaktion kommen würde, wenn alles sofort auf das Kupfer gegossen wird, wird die Lösung in bis zu 10 Schritten eingebracht. Dazwischen wird drei bis fünf Minuten gewartet, um ein Sieden der Lösung zu verhindern.
Nun wird die Lösung über Nacht stehen gelassen, um sie am nächsten Tag noch einmal umzurühren, um letzte Kupferreste zu lösen. Dann wird die Lösung über einen Papierfilter in ein eigenes Gefäß gefiltert. Anschließend werden die Kupfersulfat-Kristalle solange mit Ethanolalkohol (Spiritus) gespült, bis dieser klar durch den Filter läuft. Nun wird das Kupfersulfat getrocknet.
Kupfer lösen, um Kupfersalze zu gewinnen
Beim Gewinnen der Kupfersalze wird ähnlich vorgegangen. Statt der Schwefelsäure wird jedoch eine beliebige andere Säure (Salzsäure, Essigsäure, Ameisensäure) verwendet, ansonsten bleibt es bei Wasserstoff-Peroxid. Pro Gramm Kupfer würden 3 ml Salzsäure (33 Prozent) oder 1,7 ml 50-prozentiger Essigsäure verwendet werden. Wasserstoff-Peroxid in der bereits genannten Menge.