JP2000038691A - 過硫酸塩類の電解製法 - Google Patents
過硫酸塩類の電解製法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過硫酸塩の電解製法において、陽極液中での
シアン化物の生成を抑制し、且つ高い電流効率が得られ
る製法を提供する。 【解決手段】 硫酸塩の陽極酸化による過硫酸塩の電解
製法において、陽極供給液に分極剤としてグアニジンま
たはグアニジン塩を添加することを特徴とする過硫酸塩
の製法。
シアン化物の生成を抑制し、且つ高い電流効率が得られ
る製法を提供する。 【解決手段】 硫酸塩の陽極酸化による過硫酸塩の電解
製法において、陽極供給液に分極剤としてグアニジンま
たはグアニジン塩を添加することを特徴とする過硫酸塩
の製法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過硫酸塩類の電解
製造に使用する新規の分極剤に関する。過硫酸塩類は、
繊維工業では糊ぬき剤や染料の酸化剤として、電子工業
ではプリント配線板処理剤として広く工業的に用いられ
ている。
製造に使用する新規の分極剤に関する。過硫酸塩類は、
繊維工業では糊ぬき剤や染料の酸化剤として、電子工業
ではプリント配線板処理剤として広く工業的に用いられ
ている。
【０００２】
【従来の技術】過硫酸アンモニウムや過硫酸ナトリウム
は硫酸塩水溶液と硫酸を使用する直接電解法によって製
造される。分極剤は電流効率を改善させる目的で従来か
ら使用されている。
は硫酸塩水溶液と硫酸を使用する直接電解法によって製
造される。分極剤は電流効率を改善させる目的で従来か
ら使用されている。
【０００３】分極剤としては、シアン化物、チオシアン
酸塩、フッ化物、塩化物、シアナミド、尿素、チオ尿素
等が知られており、特に有用な分極剤は、チオシアン酸
塩、シアナミドである。しかしながら、シアン化物型分
極剤を使用した場合には、陽極液中に低濃度のシアン化
物が生成することとなる。このシアン化物は陽極生成液
からシアン化水素としてガス化し濃縮分解されるが、シ
アン化水素は有毒であり好ましくない物質であることは
言うまでもない。
酸塩、フッ化物、塩化物、シアナミド、尿素、チオ尿素
等が知られており、特に有用な分極剤は、チオシアン酸
塩、シアナミドである。しかしながら、シアン化物型分
極剤を使用した場合には、陽極液中に低濃度のシアン化
物が生成することとなる。このシアン化物は陽極生成液
からシアン化水素としてガス化し濃縮分解されるが、シ
アン化水素は有毒であり好ましくない物質であることは
言うまでもない。
【０００４】極液中にシアン化物を生成しにくい分極剤
も開発されつつある。例えば、特公昭５５−３１１８９
号公報には分極剤としてグリシンを使用する方法が開示
されているが、この方法では好ましくないシアン化水素
の生成は抑えられるものの、電流効率は公知のチオシア
ン酸塩等の分極剤を使用した場合に比べ数％も低くなり
経済的に有利な方法とは言えない。また、横浜国立大学
高橋正雄らによる「有機溶媒特にアセトニトリルが溶存
する電解液中での白金族酸素発生アノードの異常消耗に
関する知見」（昭和６２年第１１回ソーダ工業技術討論
会）には、過硫酸塩製造用分極剤としてアセトニトリル
のようなシアノ基を含む有機物が有用であるとの記載が
あるが、アセトニトリルを用いた時の電流効率は低く、
経済的な方法とは言えない。
も開発されつつある。例えば、特公昭５５−３１１８９
号公報には分極剤としてグリシンを使用する方法が開示
されているが、この方法では好ましくないシアン化水素
の生成は抑えられるものの、電流効率は公知のチオシア
ン酸塩等の分極剤を使用した場合に比べ数％も低くなり
経済的に有利な方法とは言えない。また、横浜国立大学
高橋正雄らによる「有機溶媒特にアセトニトリルが溶存
する電解液中での白金族酸素発生アノードの異常消耗に
関する知見」（昭和６２年第１１回ソーダ工業技術討論
会）には、過硫酸塩製造用分極剤としてアセトニトリル
のようなシアノ基を含む有機物が有用であるとの記載が
あるが、アセトニトリルを用いた時の電流効率は低く、
経済的な方法とは言えない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上に述べ
られた過硫酸塩電解製法における問題点を解決し、陽極
液中でのシアン化物生成を低減させ、且つ高い電流効率
が得られる過硫酸塩の電解製法を提供するものである。
られた過硫酸塩電解製法における問題点を解決し、陽極
液中でのシアン化物生成を低減させ、且つ高い電流効率
が得られる過硫酸塩の電解製法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者らは、これらの欠
点を克服するため鋭意研究を行った結果、硫酸塩の陽極
酸化による過硫酸塩の電解製法において、陽極供給液に
分極剤としてグアニジンまたはグアニジン塩を添加する
ことにより、陽極液中でのシアン化物の生成を抑制し、
且つ高い電流効率が得られることを見出し本発明に到達
した。即ち、本発明は、硫酸塩の陽極酸化による過硫酸
塩の電解製法において、陽極供給液に分極剤としてグア
ニジンまたはグアニジン塩を添加することを特徴とする
過硫酸塩類の製造方法に関するものである。
点を克服するため鋭意研究を行った結果、硫酸塩の陽極
酸化による過硫酸塩の電解製法において、陽極供給液に
分極剤としてグアニジンまたはグアニジン塩を添加する
ことにより、陽極液中でのシアン化物の生成を抑制し、
且つ高い電流効率が得られることを見出し本発明に到達
した。即ち、本発明は、硫酸塩の陽極酸化による過硫酸
塩の電解製法において、陽極供給液に分極剤としてグア
ニジンまたはグアニジン塩を添加することを特徴とする
過硫酸塩類の製造方法に関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の方法について詳細に説明
する。硫酸塩の陽極酸化による過硫酸塩の電解製造で使
用される電解槽は、多孔性材料やイオン交換膜で仕切ら
れた広く工業的に用いられている箱型電解槽やフィルタ
ープレス型電解槽が用いられる。陽極は、好ましくは白
金であるが炭素電極等の化学的に耐性を持つ材料も用い
ることが出来る。陰極は、鉛或いはジルコニウムが好ま
しいが、ステンレス等酸耐性のある金属電極も用いるこ
とが出来る。
する。硫酸塩の陽極酸化による過硫酸塩の電解製造で使
用される電解槽は、多孔性材料やイオン交換膜で仕切ら
れた広く工業的に用いられている箱型電解槽やフィルタ
ープレス型電解槽が用いられる。陽極は、好ましくは白
金であるが炭素電極等の化学的に耐性を持つ材料も用い
ることが出来る。陰極は、鉛或いはジルコニウムが好ま
しいが、ステンレス等酸耐性のある金属電極も用いるこ
とが出来る。
【０００８】本発明では分極剤としてグアニジンまたは
グアニジン塩を使用するが、グアニジンまたはグアニジ
ン塩はバッチ式または連続式の電解製法のいずれにも使
用可能である。グアニジンまたはグアニジン塩は０．０
０１乃至１重量％の濃度で使用される。更に高い濃度で
も使用出来るが、電流効率の改善に殆ど効果がなく、経
済的に得策ではない。グアニジン酸塩としては、スルフ
ァミン酸グアニジン、硝酸グアニジン、硫酸グアニジ
ン、リン酸グアニジンまたは炭酸グアニジン等が挙げら
れる。
グアニジン塩を使用するが、グアニジンまたはグアニジ
ン塩はバッチ式または連続式の電解製法のいずれにも使
用可能である。グアニジンまたはグアニジン塩は０．０
０１乃至１重量％の濃度で使用される。更に高い濃度で
も使用出来るが、電流効率の改善に殆ど効果がなく、経
済的に得策ではない。グアニジン酸塩としては、スルフ
ァミン酸グアニジン、硝酸グアニジン、硫酸グアニジ
ン、リン酸グアニジンまたは炭酸グアニジン等が挙げら
れる。
【０００９】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。尚、実施例中の電流効率は（生成した過硫酸イ
オン（ｍｏｌ）×２）／通電量（Ｆ）×１００％で表さ
れ、単位通電量当たりに生成した過硫酸イオンの割合を
表す。また、電解電圧は、電極間の電位差であり、濃度
の表示は全て重量％である。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。尚、実施例中の電流効率は（生成した過硫酸イ
オン（ｍｏｌ）×２）／通電量（Ｆ）×１００％で表さ
れ、単位通電量当たりに生成した過硫酸イオンの割合を
表す。また、電解電圧は、電極間の電位差であり、濃度
の表示は全て重量％である。
【００１０】実施例１ 電解槽は、透明塩化ビニル製を使用した。槽の陽極室と
陰極室はシリコーンゴムシール剤を用いて固定した多孔
質中性アルミナ隔膜板で仕切った。各室には、バッファ
ータンク兼冷却タンクを設け、バッファータンクから電
解室へチューブポンプにより送液を行い、電解室出口よ
りバッファータンクへの液戻りは、オーバーフローによ
り行った。バッファータンク内には、ガラス冷却管を挿
入し冷却水を循環させた。陽極は、幅１．８ｃｍ×長さ
１６ｃｍ（面積２８．８ｃｍ2 ）の白金箔２枚を用い
た。陰極は、鉛板を用いた。陽極と陰極は隔膜よりそれ
ぞれ約０．５ｃｍ離してセットした。電解用の直流は、
可変整流器を用いた。
陰極室はシリコーンゴムシール剤を用いて固定した多孔
質中性アルミナ隔膜板で仕切った。各室には、バッファ
ータンク兼冷却タンクを設け、バッファータンクから電
解室へチューブポンプにより送液を行い、電解室出口よ
りバッファータンクへの液戻りは、オーバーフローによ
り行った。バッファータンク内には、ガラス冷却管を挿
入し冷却水を循環させた。陽極は、幅１．８ｃｍ×長さ
１６ｃｍ（面積２８．８ｃｍ2 ）の白金箔２枚を用い
た。陰極は、鉛板を用いた。陽極と陰極は隔膜よりそれ
ぞれ約０．５ｃｍ離してセットした。電解用の直流は、
可変整流器を用いた。
【００１１】陽極原料として、硫酸アンモニウム４３．
０％（６００．０ｇ）、スルファミン酸グアニジン０．
０３％（０．４２ｇ）を含有する１３９５．２ｇの水溶
液を用いた。陰極原料として、硫酸１８．９％（２５
２．４ｇ）、硫酸アンモニウム２８．４％（３７８．８
ｇ）を含有する１３３３．６ｇの水溶液を用いた。電解
は、電流値３４．５Ａにて４時間行った。
０％（６００．０ｇ）、スルファミン酸グアニジン０．
０３％（０．４２ｇ）を含有する１３９５．２ｇの水溶
液を用いた。陰極原料として、硫酸１８．９％（２５
２．４ｇ）、硫酸アンモニウム２８．４％（３７８．８
ｇ）を含有する１３３３．６ｇの水溶液を用いた。電解
は、電流値３４．５Ａにて４時間行った。
【００１２】電解後、陽極生成液１３３３．８ｇ、陰極
生成液１３９１．０ｇを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム３
８．３％（５１１．２ｇ）、硫酸アンモニウム７．５０
％（１００．０ｇ）、硫酸１．５１％（２０．２ｇ）で
あった。また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム４
１．９％（５８３．２ｇ）、硫酸０．９１％（１２．６
ｇ）であった。この時の電流効率は８７．０％であり、
電解電圧は６．０Ｖ、陽極液平均温度２８．７℃、陰極
液平均温度２９．２℃であった。イオン電極法により陽
極生成液中のシアンイオン濃度の測定を行ったところ、
検出限界以下であった。
生成液１３９１．０ｇを得た。液組成を滴定により分析
したところ、陽極生成液組成は、過硫酸アンモニウム３
８．３％（５１１．２ｇ）、硫酸アンモニウム７．５０
％（１００．０ｇ）、硫酸１．５１％（２０．２ｇ）で
あった。また、陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム４
１．９％（５８３．２ｇ）、硫酸０．９１％（１２．６
ｇ）であった。この時の電流効率は８７．０％であり、
電解電圧は６．０Ｖ、陽極液平均温度２８．７℃、陰極
液平均温度２９．２℃であった。イオン電極法により陽
極生成液中のシアンイオン濃度の測定を行ったところ、
検出限界以下であった。
【００１３】比較例１ 分極剤としてチオシアン酸アンモニウム０．０３％を用
いた以外は実施例１と同様な方法で実験を行った。電解
後、陽極生成液１３３３．７ｇ、陰極生成液１３９０．
６ｇを得た。液組成を滴定により分析したところ、陽極
生成液組成は、過硫酸アンモニウム３８．４％（５１
１．６ｇ）、硫酸アンモニウム７．４７％（９９．７
ｇ）、硫酸１．５０％（１９．９ｇ）であった。また、
陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム４１．９％（５８
２．９ｇ）、硫酸０．９０％（１２．６ｇ）であった。
この時の電流効率は８７．１％であり、電解電圧は５．
９Ｖ、陽極液平均温度２８．９℃、陰極液平均温度２
９．２℃であった。また、陽極生成液中のシアンイオン
濃度は約１５０ｐｐｍであった。
いた以外は実施例１と同様な方法で実験を行った。電解
後、陽極生成液１３３３．７ｇ、陰極生成液１３９０．
６ｇを得た。液組成を滴定により分析したところ、陽極
生成液組成は、過硫酸アンモニウム３８．４％（５１
１．６ｇ）、硫酸アンモニウム７．４７％（９９．７
ｇ）、硫酸１．５０％（１９．９ｇ）であった。また、
陰極生成液組成は、硫酸アンモニウム４１．９％（５８
２．９ｇ）、硫酸０．９０％（１２．６ｇ）であった。
この時の電流効率は８７．１％であり、電解電圧は５．
９Ｖ、陽極液平均温度２８．９℃、陰極液平均温度２
９．２℃であった。また、陽極生成液中のシアンイオン
濃度は約１５０ｐｐｍであった。
【００１４】比較例２ 分極剤としてグリシン０．０３％を用いた以外は実施例
１と同様な方法で実験を行った。電解後、陽極生成液１
３３４．０ｇ、陰極生成液１３９０．６ｇを得た。液組
成を滴定により分析したところ、陽極生成液組成は、過
硫酸アンモニウム３５．２％（４６９．９ｇ）、硫酸ア
ンモニウム９．２８％（１２３．８ｇ）、硫酸２．８４
％（３７．９ｇ）であった。また、陰極生成液組成は、
硫酸アンモニウム４１．９％（５８２．９ｇ）、硫酸
０．９０％（１２．６ｇ）であった。この時の電流効率
は８０％であり、電解電圧は５．９Ｖ、陽極液平均温度
２９．０℃、陰極液平均温度２９．３℃であった。陽極
生成液中のシアンイオン濃度は検出限界以下であった。
１と同様な方法で実験を行った。電解後、陽極生成液１
３３４．０ｇ、陰極生成液１３９０．６ｇを得た。液組
成を滴定により分析したところ、陽極生成液組成は、過
硫酸アンモニウム３５．２％（４６９．９ｇ）、硫酸ア
ンモニウム９．２８％（１２３．８ｇ）、硫酸２．８４
％（３７．９ｇ）であった。また、陰極生成液組成は、
硫酸アンモニウム４１．９％（５８２．９ｇ）、硫酸
０．９０％（１２．６ｇ）であった。この時の電流効率
は８０％であり、電解電圧は５．９Ｖ、陽極液平均温度
２９．０℃、陰極液平均温度２９．３℃であった。陽極
生成液中のシアンイオン濃度は検出限界以下であった。
【００１５】比較例３ 分極剤としてアセトニトリル０．０３％を用いた以外は
実施例１と同様な方法で実験を行った。電解後、陽極生
成液１３３３．９ｇ、陰極生成液１３９０．６ｇを得
た。液組成を滴定により分析したところ、陽極生成液組
成は、過硫酸アンモニウム３６．１％（４８１．７
ｇ）、硫酸アンモニウム８．７７％（１１７．０ｇ）、
硫酸２．４６％（３２．８ｇ）であった。また、陰極生
成液組成は、硫酸アンモニウム４１．９％（５８２．９
ｇ）、硫酸０．９０％（１２．６ｇ）であった。この時
の電流効率は８２％であり、電解電圧は６．１Ｖ、陽極
液平均温度２８．０℃、陰極液平均温度２８．５℃であ
った。陽極生成液中のシアンイオン濃度は検出限界以下
であった。
実施例１と同様な方法で実験を行った。電解後、陽極生
成液１３３３．９ｇ、陰極生成液１３９０．６ｇを得
た。液組成を滴定により分析したところ、陽極生成液組
成は、過硫酸アンモニウム３６．１％（４８１．７
ｇ）、硫酸アンモニウム８．７７％（１１７．０ｇ）、
硫酸２．４６％（３２．８ｇ）であった。また、陰極生
成液組成は、硫酸アンモニウム４１．９％（５８２．９
ｇ）、硫酸０．９０％（１２．６ｇ）であった。この時
の電流効率は８２％であり、電解電圧は６．１Ｖ、陽極
液平均温度２８．０℃、陰極液平均温度２８．５℃であ
った。陽極生成液中のシアンイオン濃度は検出限界以下
であった。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、陽極生成
液中でのシアン化物の生成を低減させ、且つ高い電流効
率で過硫酸塩類を製造することが出来る。
液中でのシアン化物の生成を低減させ、且つ高い電流効
率で過硫酸塩類を製造することが出来る。
Claims (2)
- 【請求項１】 硫酸塩の陽極酸化による過硫酸塩の電解
製法において、陽極供給液に分極剤としてグアニジンま
たはグアニジン塩を添加することを特徴とする過硫酸塩
の製法。 - 【請求項２】 陽極供給液中のグアニジンまたはグアニ
ジン塩の濃度が０．００１乃至１重量％である請求項１
記載の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207341A JP2000038691A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 過硫酸塩類の電解製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207341A JP2000038691A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 過硫酸塩類の電解製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000038691A true JP2000038691A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=16538146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207341A Pending JP2000038691A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 過硫酸塩類の電解製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000038691A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018131493A1 (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 東レ株式会社 | 過硫酸アンモニウムの製造方法 |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP10207341A patent/JP2000038691A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018131493A1 (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 東レ株式会社 | 過硫酸アンモニウムの製造方法 |
| JPWO2018131493A1 (ja) * | 2017-01-13 | 2019-01-17 | 東レ株式会社 | 過硫酸アンモニウムの製造方法 |
| CN110073036A (zh) * | 2017-01-13 | 2019-07-30 | 东丽株式会社 | 过硫酸铵的制造方法 |
| TWI736732B (zh) * | 2017-01-13 | 2021-08-21 | 日商東麗股份有限公司 | 過硫酸銨的製造方法 |
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