Η κάθοδος χαλκού είναι μια μορφή χαλκού που έχει καθαρότητα 99.95%. Για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών από το μετάλλευμα χαλκού, υποβάλλεται σε δύο διεργασίες, τήξη και ηλεκτροδιύλιση. Ο προκύπτων, σχεδόν καθαρός χαλκός είναι ένας εξαιρετικός αγωγός και χρησιμοποιείται συχνά στην ηλεκτρική καλωδίωση.
Όταν βρίσκεται στο έδαφος, ο χαλκός δεν υπάρχει στην καθαρή του μορφή. Μάλλον είναι μέρος μιας ένωσης. Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους μεταλλεύματος χαλκού είναι ένα μείγμα χαλκού, σιδήρου και θείου. Αυτό το μετάλλευμα ονομάζεται χαλκοπυρίτης. Αφού εξορυχθεί το μετάλλευμα, θερμαίνεται σε κλίβανο στους 2,012 ° F (1,100 ° C). Σε αυτή τη θερμοκρασία, το οξυγόνο αντιδρά με το σίδηρο στο μετάλλευμα, μετατρέποντας το μετάλλευμα σε τρεις ουσίες, το οξείδιο του σιδήρου, το διοξείδιο του θείου και το θειώδες χαλκό.
Αφού αφαιρεθεί το μεγαλύτερο μέρος του σιδήρου από το μετάλλευμα χαλκού, το θειώδες χαλκό, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως ματ χαλκού, εκτίθεται σε υψηλά επίπεδα οξυγόνου. Το ματ χαλκού είναι ακόμα σε λιωμένη κατάσταση και το οξυγόνο που αποστέλλεται στον κλίβανο μπορεί να συνδεθεί με το υπόλοιπο θείο, δημιουργώντας περισσότερο διοξείδιο του θείου και 99% καθαρό χαλκό.
Σε αυτό το σημείο, ο εξευγενισμένος χαλκός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προϊόντα που δεν απαιτούν υψηλό βαθμό αγωγιμότητας, αλλά ο χαλκός μπορεί να εξευγενιστεί περαιτέρω σε κάθοδο χαλκού μέσω της διαδικασίας ηλεκτροδιύλισης. Πολλές από τις υπόλοιπες ακαθαρσίες στον χαλκό είναι ίχνη άλλων ορυκτών, όπως το νικέλιο, το ασήμι και ο χρυσός. Αυτά τα ιχνοστοιχεία συλλέγονται κατά τη διάρκεια της ηλεκτροδιύλισης.
Στην ηλεκτροδιύλιση, ο 99% καθαρός χαλκός τοποθετείται σε διάλυμα θειικού οξέος και θειικού χαλκού. Τα φύλλα ακάθαρτου χαλκού παρατάσσονται δίπλα σε υλικά στα οποία θα εναποθέσει καθαρός χαλκός. Ο ηλεκτρισμός στέλνεται στις δεξαμενές μέσω των ακάθαρτων χάλκινων πλακών, που ονομάζονται άνοδοι, και φεύγει μέσω του καθαρού χαλκού που σχηματίζεται, που ονομάζεται επίσης κάθοδος χαλκού. Οι ακαθαρσίες στον χαλκό είτε βυθίζονται στον πυθμένα των δεξαμενών είτε ανεβαίνουν στην επιφάνεια καθώς ιόντα καθαρού χαλκού ταξιδεύουν μέσω του διαλύματος προς τις κάθοδοι.
Ως εξαιρετικός αγωγός ηλεκτρισμού και θερμότητας, η κάθοδος χαλκού χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή χάλκινων συρμάτων. Η εύκαμπτη φύση του χαλκού τον καθιστά εξαιρετική επιλογή για ηλεκτρικά καλώδια και καλώδια ήχου, τα οποία πρέπει να είναι λεπτά και εύκαμπτα. Εκτός από το σύρμα, η κάθοδος χαλκού χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή κέικ χαλκού, το πάχος του οποίου κυμαίνεται από λεπτά φύλλα έως χοντρές πλάκες. Πλίνθοι ηλεκτροεξευγενισμένου χαλκού μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή κραμάτων, όπως ο μπρούντζος.