JP2009054353A - Measuring method and measuring device of nonaqueous solution - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure with good precision hydrofluoric acid in non-aqueous solution containing a fluoride by a simple operation and with a simple device. <P>SOLUTION: The measuring method includes a process S102 in which a silicon-contained compound is added in a non-aqueous solution containing hydrofluoric acid, and the hydrofluoric acid and the silicon-contained compound are reacted, a process S112 to measure the quantity of a reaction compound which has reacted with hydrofluoric acid, and a process S114 to calculate the quantity of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution based on the quantity of the reaction compound measured in the process S112. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、非水系溶液の測定方法および測定装置に関する。   The present invention relates to a measurement method and a measurement apparatus for a non-aqueous solution.

携帯用電子機器や電気自動車等の電源の一つとして、リチウムイオン二次電池が知られている。一般に、リチウムイオン二次電池には、例えば六フッ化リン酸リチウム(LiPF)や四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)等の含フッ素化合物を含む電解質などを、EC(エチレンカーボネート)、PC(プロピレンカーボネート)、DEC(ジエチルカーボネート)など、適当な非水系溶媒に溶解させた非水系電解質溶液が用いられている。 A lithium ion secondary battery is known as one of power sources for portable electronic devices and electric vehicles. In general, for lithium ion secondary batteries, for example, an electrolyte containing a fluorine-containing compound such as lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) or lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), EC (ethylene carbonate), PC A non-aqueous electrolyte solution dissolved in a suitable non-aqueous solvent such as (propylene carbonate) or DEC (diethyl carbonate) is used.

このような非水系電解質溶液などの、含フッ素化合物を含有する非水系溶液に水分が混入すると、含フッ素化合物と水が反応し、フッ化水素酸(HF)が生成する。フッ化水素酸には一般に、集電体の腐食など、電極等を劣化させる性質があるため、リチウムイオン二次電池用電解液中におけるHFの生成は、電池寿命に重大な影響を及ぼす要因の一つであるとされている。   When moisture enters a non-aqueous solution containing a fluorine-containing compound such as such a non-aqueous electrolyte solution, the fluorine-containing compound and water react to generate hydrofluoric acid (HF). Since hydrofluoric acid generally has the property of degrading electrodes and the like, such as corrosion of the current collector, the generation of HF in the electrolyte for lithium ion secondary batteries is a factor that has a significant effect on battery life. It is said to be one.

リチウムイオン二次電池用電解液のこのような性質を利用して、つまり、非水系溶液中に含有するフッ化水素酸量を測定することにより、例えばリチウムイオン二次電池用電解液の水分混入に伴う劣化の程度や、リチウムイオン二次電池への使用の可否などを評価することが可能となる。   Utilizing this property of the electrolyte for lithium ion secondary batteries, that is, by measuring the amount of hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution, for example, mixing water in the electrolyte for lithium ion secondary batteries It becomes possible to evaluate the degree of deterioration accompanying the use of the lithium ion secondary battery and whether it can be used for a lithium ion secondary battery.

例えば特許文献1には、リチウムイオン電池用電解液中に特定のラジカルを加え、加水分解することで生じたフッ素量を定量し、良否を判定する検査方法について記載されている。   For example, Patent Document 1 describes an inspection method for determining the quality by quantifying the amount of fluorine generated by adding a specific radical to an electrolytic solution for a lithium ion battery and hydrolyzing it.

特開2001−250587号公報JP 2001-250587 A

しかしながら、特許文献1に記載された検査方法は、例えば工程管理など、簡易的な検査に対しては好適である場合も想定されるが、該検査方法によれば、フッ化水素酸のみならず、加水分解により生成したフッ化リチウム(LiF)など、フッ化水素酸とは異なる他のフッ化物の影響を受けて誤差を生じてしまい、フッ化水素酸量のみを正確に求めることが困難な場合が有り得る。   However, the inspection method described in Patent Document 1 may be suitable for simple inspection such as process management, but according to the inspection method, not only hydrofluoric acid but also It is difficult to accurately determine only the amount of hydrofluoric acid due to the influence of other fluorides different from hydrofluoric acid, such as lithium fluoride (LiF) produced by hydrolysis. There may be cases.

本発明は、非水系溶液中に含有するフッ化水素酸の量を高精度に測定することが可能となる測定方法、およびこの方法を適用し得る測定装置を提供する。   The present invention provides a measuring method capable of measuring the amount of hydrofluoric acid contained in a non-aqueous solution with high accuracy, and a measuring apparatus to which this method can be applied.

本発明の構成は以下のとおりである。   The configuration of the present invention is as follows.

(1)フッ化水素酸を含有する非水系溶液中に含ケイ素化合物を添加し、前記フッ化水素酸と前記含ケイ素化合物との反応生成物を形成させる工程と、前記反応生成物の量を測定する工程と、測定した前記反応生成物の量に基づいて前記非水系溶液中のフッ化水素酸量を算出する工程と、を含む、非水系溶液の測定方法。   (1) adding a silicon-containing compound to a non-aqueous solution containing hydrofluoric acid to form a reaction product of the hydrofluoric acid and the silicon-containing compound; and the amount of the reaction product A method for measuring a non-aqueous solution, comprising: a step of measuring; and a step of calculating the amount of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution based on the measured amount of the reaction product.

(2)上記(1)に記載の測定方法において、前記非水系溶液が、リチウムイオン二次電池用電解液である、測定方法。   (2) The measurement method according to (1), wherein the non-aqueous solution is an electrolyte for a lithium ion secondary battery.

(3)上記(1)または(2)に記載の測定方法において、前記含ケイ素化合物が、二酸化ケイ素またはシリカゲルである、測定方法。   (3) The measurement method according to (1) or (2), wherein the silicon-containing compound is silicon dioxide or silica gel.

(4)上記(1)から(3)のいずれか1つに記載の測定方法において、前記反応生成物の量を測定する工程が、誘導結合プラズマ発光分光分析法を適用する工程を含む、測定方法。   (4) The measurement method according to any one of (1) to (3), wherein the step of measuring the amount of the reaction product includes a step of applying inductively coupled plasma emission spectroscopy. Method.

(5)フッ化水素酸を含有する非水系溶液中に含ケイ素化合物を添加する含ケイ素化合物添加手段と、前記フッ化水素酸と前記含ケイ素化合物とを反応させる反応手段と、前記フッ化水素酸と前記含ケイ素化合物の反応により生成した反応生成物の量を測定する測定手段と、を備える、非水系溶液の測定装置。   (5) A silicon-containing compound addition means for adding a silicon-containing compound to a non-aqueous solution containing hydrofluoric acid, a reaction means for reacting the hydrofluoric acid and the silicon-containing compound, and the hydrogen fluoride A measuring device for measuring a non-aqueous solution, comprising: a measuring unit that measures the amount of a reaction product generated by a reaction between an acid and the silicon-containing compound.

(6)上記(5)に記載の測定装置において、前記測定手段により得られた前記反応生成物の量に基づいて前記非水系溶液中のフッ化水素酸量を算出する算出手段をさらに備える、測定装置。   (6) The measurement apparatus according to (5), further including a calculation unit that calculates the amount of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution based on the amount of the reaction product obtained by the measurement unit. measuring device.

(7)上記(5)または(6)に記載の測定装置において、前記非水系溶液が、リチウムイオン二次電池用電解液である、測定装置。   (7) The measuring apparatus according to (5) or (6), wherein the non-aqueous solution is an electrolyte for a lithium ion secondary battery.

(8)上記(5)から(7)のいずれか1つに記載の測定装置において、前記含ケイ素化合物が、二酸化ケイ素またはシリカゲルである、測定装置。   (8) The measuring apparatus according to any one of (5) to (7), wherein the silicon-containing compound is silicon dioxide or silica gel.

(9)上記(5)から(8)のいずれか1つに記載の測定装置において、前記測定手段が、誘導結合プラズマ発光分光分析装置を含む、測定装置。   (9) The measurement apparatus according to any one of (5) to (8), wherein the measurement unit includes an inductively coupled plasma emission spectrometer.

本発明によれば、非水系溶液中に含有するフッ化水素酸を、精度良く測定または定量することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to accurately measure or quantify hydrofluoric acid contained in a non-aqueous solution.

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、各図面において、同様の構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure and the description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の実施の形態における非水系溶媒の測定装置の構成の一例を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of a non-aqueous solvent measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1において、測定装置50は、含ケイ素化合物添加部14と、反応部16とを有する反応手段12と、測定部20とを備えている。   In FIG. 1, the measuring device 50 includes a reaction unit 12 having a silicon-containing compound addition unit 14, a reaction unit 16, and a measurement unit 20.

反応手段12において、含ケイ素化合物添加部14は、反応部16に送られた所定量の非水系溶液(以下、電解液または試料とも称する)10に含ケイ素化合物を添加する。フッ化水素を含有する非水系溶液10に含ケイ素化合物が添加されると、フッ化水素酸と含ケイ素化合物とが反応した反応生成物が得られる。このとき、非水系溶液10に含有するフッ化水素酸に対し、含ケイ素化合物を過剰に添加し、非水系溶液10に含有するフッ化水素酸を完全に反応させることが好適である。   In the reaction means 12, the silicon-containing compound addition unit 14 adds a silicon-containing compound to a predetermined amount of a non-aqueous solution (hereinafter also referred to as an electrolytic solution or a sample) 10 sent to the reaction unit 16. When a silicon-containing compound is added to the non-aqueous solution 10 containing hydrogen fluoride, a reaction product obtained by reacting hydrofluoric acid with the silicon-containing compound is obtained. At this time, it is preferable that the silicon-containing compound is excessively added to the hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution 10 to completely react the hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution 10.

本実施の形態において、添加した含ケイ素化合物の流動性を向上させるために、必要に応じて、既知量の非水溶媒を添加し、希釈することも好適である。このような非水溶媒として、例えば無水の、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類などが好適に用いられるが、これに限らず、例えば、被験試料である非水系溶液10に用いられる溶媒と同様のものであっても良い。   In this Embodiment, in order to improve the fluidity | liquidity of the added silicon-containing compound, it is also suitable to add and dilute a known amount of nonaqueous solvents as needed. As such a non-aqueous solvent, for example, anhydrous alcohols such as methanol, ethanol, propanol and the like are preferably used, but not limited thereto, for example, the same as the solvent used for the non-aqueous solution 10 which is a test sample. May be.

また、本実施の形態において、フッ化水素酸と含ケイ素化合物との反応を促進させるために、反応部16またはその近傍に、必要に応じて振とう機構や超音波発生機構などを設けても良い。また、フッ化水素酸と含ケイ素化合物との反応性が低い場合や、含ケイ素化合物の流動性が低い場合には、例えば撹拌子(回転子)などの撹拌機構を適用して撹拌を行なうことも好適である。   In the present embodiment, in order to promote the reaction between hydrofluoric acid and the silicon-containing compound, a shaking mechanism, an ultrasonic generation mechanism, or the like may be provided in the reaction section 16 or in the vicinity thereof as necessary. good. When the reactivity between hydrofluoric acid and the silicon-containing compound is low, or when the fluidity of the silicon-containing compound is low, stirring is performed by applying a stirring mechanism such as a stirrer (rotor). Is also suitable.

非水系溶液10に含まれるフッ化水素酸を含ケイ素化合物と反応させて得られる、反応生成物を含む反応液は、必要に応じて、固形分除去部18にて処理が行なわれ、未反応の含ケイ素化合物を含む固形分が除去される。本実施の形態において、固形分除去部18は、後述する測定部20に対し異物となる固形分の導入を防止することが可能なものであればいかなる構成であっても良い。固形分除去部18は、例えば、ろ過または吸着などにより、不溶成分を除去する構成とすることができるが、必ずしも完全に固液分離させる構成でなくても良く、例えば静置による沈降であっても良い。また、例えば非水系溶液10に対し、添加する含ケイ素化合物の比重が十分大きく、速やかに沈降する場合には、固形分除去部18を省略することも可能である。また、固形分除去部18は、測定装置50に常設しておいても良く、または測定装置50とは別体として所望のときにのみ用いる構成としても良い。   The reaction solution containing the reaction product obtained by reacting hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution 10 with the silicon-containing compound is treated in the solid content removing unit 18 as necessary, and is not reacted. The solid content containing the silicon-containing compound is removed. In the present embodiment, the solid content removing unit 18 may have any configuration as long as it can prevent the introduction of the solid content that becomes a foreign substance to the measurement unit 20 described later. The solid content removing unit 18 may be configured to remove insoluble components by, for example, filtration or adsorption, but may not necessarily be configured to completely separate solid and liquid, for example, sedimentation by standing. Also good. Further, for example, when the specific gravity of the silicon-containing compound to be added is sufficiently large with respect to the non-aqueous solution 10 and settles quickly, the solid content removing unit 18 can be omitted. Further, the solid content removing unit 18 may be permanently installed in the measuring device 50, or may be configured to be used only when desired as a separate body from the measuring device 50.

本発明の実施の形態において、非水系溶液10中に含有するフッ化水素酸と含ケイ素化合物とが反応手段12で反応し、得られる反応生成物が、反応液中に完全には溶存せず、例えば過剰添加された含ケイ素化合物などの固形物に対して吸着するなど、固相から分取出来ないような場合には、後述する測定部20での測定において、誤差が生じる場合が有り、好ましくない。かかる場合には、固形分除去部18での処理および/または測定部20への導入の前に、前処理、すなわち、酸処理手段24による処理が好適に行なわれる。   In the embodiment of the present invention, hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution 10 reacts with the silicon-containing compound in the reaction means 12, and the resulting reaction product is not completely dissolved in the reaction solution. In the case where it cannot be separated from the solid phase, for example, adsorbed to a solid substance such as an excessively added silicon-containing compound, an error may occur in measurement by the measurement unit 20 described later. It is not preferable. In such a case, pretreatment, that is, treatment by the acid treatment means 24 is preferably performed before the treatment in the solid content removal unit 18 and / or the introduction into the measurement unit 20.

本実施の形態において、酸処理手段24は、酸添加部26と、反応部28とを備える。酸添加部26は、反応部28に送られた、反応組成物を含む固形物を含有する反応液に対し、例えば硫酸などの酸溶液を添加し、反応生成物を固相から脱離させる。なお、フッ化水素酸と反応した反応生成物が、反応液中には残存しておらず、過剰量の含ケイ素化合物と吸着している場合には、酸処理手段24による酸処理に先立って、ろ別部22により含ケイ素化合物およびフッ化水素酸との反応生成物を含む固形物をろ別することも好適である。本実施の形態によれば、反応部28による反応を効率化することができるだけでなく、酸添加部26による酸添加量を少なくすることが可能となり、好適である。   In the present embodiment, the acid treatment means 24 includes an acid addition unit 26 and a reaction unit 28. The acid addition unit 26 adds an acid solution such as sulfuric acid to the reaction solution containing the solid matter containing the reaction composition sent to the reaction unit 28 to desorb the reaction product from the solid phase. If the reaction product reacted with hydrofluoric acid does not remain in the reaction solution and is adsorbed with an excessive amount of the silicon-containing compound, prior to the acid treatment by the acid treatment means 24. It is also preferable to filter off the solid material containing the reaction product of the silicon-containing compound and hydrofluoric acid by the filter separation unit 22. According to the present embodiment, not only can the reaction by the reaction unit 28 be made efficient, but also the amount of acid added by the acid addition unit 26 can be reduced, which is preferable.

非水系溶液10に含ケイ素化合物を添加し、含有するフッ化水素酸と反応させた反応液、またはこれを酸処理した酸処理液は、測定部20にて測定される。測定部20は、反応液(酸処理液)中に溶存する、フッ化水素酸と反応して得られた反応生成物の量を直接的または間接的に測定することにより、非水系溶液10中に含有する各種のフッ化物の中でも、フッ化水素酸に由来する成分のみを選択的に定量することができる。なお、非水系溶液10中に含有するフッ化水素酸に由来する反応生成物の量の、より精度の高い測定を希望する場合には、非水系溶液10の質量を精秤した後、速やかに反応、測定を行なうことが好ましい。またこのとき、必要に応じて、測定部20に導入する前に、例えば得られた溶液に適切な非水溶媒(例えば、無水の、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類など)を加えて定容とする処理(メスアップ)を施し、濃度調整を行なっても良い。   A reaction liquid obtained by adding a silicon-containing compound to the non-aqueous solution 10 and reacting with the hydrofluoric acid contained therein or an acid-treated liquid obtained by acid-treating the reaction liquid is measured by the measurement unit 20. The measurement unit 20 directly or indirectly measures the amount of the reaction product obtained by reacting with hydrofluoric acid dissolved in the reaction solution (acid treatment solution). Among the various fluorides contained in, only components derived from hydrofluoric acid can be selectively quantified. In addition, when a more accurate measurement of the amount of the reaction product derived from hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution 10 is desired, the mass of the non-aqueous solution 10 is accurately weighed, and then promptly Reaction and measurement are preferably performed. At this time, before introduction into the measuring unit 20, for example, an appropriate nonaqueous solvent (for example, anhydrous alcohol such as methanol, ethanol, propanol, etc.) is added to the obtained solution as necessary. The density may be adjusted by applying a treatment (meas up).

図1に示す測定部20として、例えば誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES)、ICP質量分析装置(ICP−MS)、イオンクロマトグラフィ(IC)法を適用したイオンクロマトグラフなどが好適に用いられるが、分析感度や測定精度の観点から、ICP−AESがより好適である。   As the measurement unit 20 shown in FIG. 1, for example, an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-AES), an ICP mass spectrometer (ICP-MS), an ion chromatograph using an ion chromatography (IC) method, or the like is preferably used. However, ICP-AES is more preferable from the viewpoint of analysis sensitivity and measurement accuracy.

測定部20により得られた、フッ化水素酸に由来する反応生成物の量に基づいて、フッ化水素酸の含有量を算出することができる。このとき、図1に示す算出部30により非水系溶液10中のフッ化水素酸の含有量を算出させることも好適である。本実施の形態において、図示しないデータ処理部を例えば図1に示す算出部30の内部またはその近傍に設けて、非水系溶液10の秤量値および測定部20により得られた反応生成物の量から、非水系溶液10中のフッ化水素酸の含有量を自動的に算出可能とする構成とすることも好適である。なお、ここでいうフッ化水素酸の含有量とは、測定装置50において測定に供した非水系溶液10中の絶対量であっても、また非水系溶液10中の含有濃度であっても良く、必要に応じて適宜設定することが可能である。   The content of hydrofluoric acid can be calculated based on the amount of reaction product derived from hydrofluoric acid obtained by the measurement unit 20. At this time, it is also preferable to calculate the content of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution 10 by the calculation unit 30 shown in FIG. In the present embodiment, a data processing unit (not shown) is provided, for example, in or near the calculation unit 30 shown in FIG. It is also preferable that the content of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution 10 be automatically calculated. The content of hydrofluoric acid referred to here may be an absolute amount in the non-aqueous solution 10 subjected to measurement by the measuring device 50 or a content concentration in the non-aqueous solution 10. It is possible to set appropriately as required.

測定装置50により得られた非水系溶液10中のフッ化水素酸の含有量の値は、例えば、非水系溶液10の劣化状態の評価や、使用適否の判定など、必要に応じてさまざまな場面に適用することができる。   The value of the content of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution 10 obtained by the measuring device 50 can be used in various scenes as necessary, for example, for evaluating the deterioration state of the non-aqueous solution 10 or determining the suitability for use. Can be applied to.

本実施の形態において、測定装置50内の、少なくとも非水系溶液10およびその反応溶液等に曝される部位については、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の樹脂材料を好適に使用することができるが、フッ化水素酸等の各物質に対する耐久性の高い材料であればこれに限定されない。   In this Embodiment, about the site | part exposed to the non-aqueous solution 10 and its reaction solution etc. at least in the measuring apparatus 50, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), etc. However, the resin material is not limited to this as long as the material is highly durable against each substance such as hydrofluoric acid.

本発明の実施の形態において、図1に示す測定装置50は、含ケイ素化合物添加部14より添加される含ケイ素化合物の種類に応じて反応液の流路を変更可能とする弁32を設けても良く、また、別の実施の形態として、ろ別部22および酸処理手段24を測定装置50から必要に応じて脱着させる構成とすることも可能であり、その態様に制限はない。   In the embodiment of the present invention, the measuring device 50 shown in FIG. 1 is provided with a valve 32 that can change the flow path of the reaction liquid according to the type of the silicon-containing compound added from the silicon-containing compound addition unit 14. In addition, as another embodiment, the filter separation unit 22 and the acid treatment means 24 may be configured to be detached from the measuring device 50 as necessary, and the mode is not limited.

図2は、本発明の実施の形態における非水系溶液の測定方法の概略を例示するフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart illustrating an outline of a non-aqueous solution measurement method according to an embodiment of the present invention.

まずステップS100において、試料である非水系溶液を秤量する。本実施の形態において好適に適用することの可能な非水系溶液は、フッ化水素酸を含有する、または含有するおそれのある非水系溶液である。例えば、製造当初には含有していないが、環境中などの水分が混入することにより、例えばPFなどのフッ素系電解質の一部が加水分解し、生成したフッ化水素酸を含有する場合があるリチウムイオン二次電池用電解液などが挙げられるが、これに限らず、例えば、電気二重層キャパシタ用電解液なども適用可能である。なお、試料は、必ずしも溶液として調製または保管されているものでなくても良く、例えば充填されたリチウムイオン二次電池から必要量の電解質溶液を採取し、これを試料とすることも可能である。 First, in step S100, a non-aqueous solution as a sample is weighed. The non-aqueous solution that can be suitably applied in the present embodiment is a non-aqueous solution containing or possibly containing hydrofluoric acid. For example, although it is not contained at the beginning of production, it may contain hydrofluoric acid produced by hydrolysis of a part of a fluorine-based electrolyte such as PF 6 due to the mixing of moisture such as in the environment. Examples of the electrolytic solution for a lithium ion secondary battery include, but are not limited to, for example, an electrolytic solution for an electric double layer capacitor. The sample does not necessarily have to be prepared or stored as a solution. For example, a necessary amount of electrolyte solution can be collected from a filled lithium ion secondary battery and used as a sample. .

ステップS100において、一回の測定に使用する試料は一般に少量で良く、例えば1〜10g程度で適宜設定することが可能であるが、測定する含有成分量や要求される測定精度、測定機器の感度などにより、適宜はかり取り量を設定することができる。なお、質量比で数十から数百ppm程度のフッ化水素を含有する非水系溶液を測定試料とする場合を例に挙げると、好適には1g程度の試料で測定に供することが可能である。ステップS100の秤量は、以下に示すステップS102の操作を行なう容器(反応容器)上で直接行っても、一旦適当な容器で秤量したものをS102の操作を行なう反応容器内に移し入れても良い。また、含有濃度を測定する場合には、秤量に代えてホールピペットなどの定容分析機器を用い、例えば、1mLや10mLなど、一定容量をはかり取り、これを反応容器に移し入れ、必要に応じてさらにこれを精秤する態様であっても良い。   In step S100, the sample used for one measurement is generally small, and can be appropriately set, for example, at about 1 to 10 g. However, the amount of components to be measured, the required measurement accuracy, and the sensitivity of the measurement instrument Thus, the scale-out amount can be set as appropriate. For example, when a non-aqueous solution containing about tens to several hundred ppm of hydrogen fluoride is used as a measurement sample, it is possible to use a sample of about 1 g for measurement. . The weighing in step S100 may be performed directly on the container (reaction vessel) for performing the operation of step S102 shown below, or the sample once weighed in an appropriate container may be transferred into the reaction vessel for performing the operation of S102. . When measuring the concentration, use a constant volume analyzer such as a whole pipette instead of weighing, measure a fixed volume such as 1 mL or 10 mL, and transfer it to the reaction vessel. Further, it may be a mode in which this is precisely weighed.

次に、ステップS102にすすみ、含ケイ素化合物の添加処理を行なう。本実施の形態において、添加する含ケイ素化合物としては、フッ化水素酸に対しては高い反応性を有している一方、例えばフッ化リチウムなど、他のフッ化物とは容易に反応しないものが好適であり、例えば、二酸化ケイ素(シリカまたは無水ケイ酸とも称する)やシリカゲルなどが挙げられる。   Next, proceeding to step S102, the silicon-containing compound is added. In the present embodiment, the silicon-containing compound to be added is one that has high reactivity with hydrofluoric acid but does not easily react with other fluorides such as lithium fluoride. Suitable examples include silicon dioxide (also referred to as silica or silicic anhydride) and silica gel.

ステップS102において、フッ化水素酸を含有する非水系溶液中に添加した含ケイ素化合物は、フッ化水素酸と選択的に反応し、反応生成物が生成する。この反応を速やかに、また非水系溶液中のフッ化水素酸を完全に反応させるために、超音波洗浄器などの超音波発生機構や、振とう器、撹拌子などの使用、さらには飛散や揮発を防止するために必要に応じて蓋などを設けた閉容器内で処理することも好適である。非水系溶液中に含有するフッ化水素酸を含ケイ素化合物と確実に反応させるためには、含有するフッ化水素酸に対し含ケイ素化合物を少なくとも当量となるように添加する必要があり、また含ケイ素化合物を過剰量添加することが好ましい。   In step S102, the silicon-containing compound added to the non-aqueous solution containing hydrofluoric acid selectively reacts with hydrofluoric acid to produce a reaction product. In order to react this reaction promptly and completely with hydrofluoric acid in the non-aqueous solution, an ultrasonic generation mechanism such as an ultrasonic cleaner, a shaker, a stirrer, etc. In order to prevent volatilization, it is also preferable to perform the treatment in a closed container provided with a lid or the like as necessary. In order to ensure that the hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution reacts with the silicon-containing compound, it is necessary to add the silicon-containing compound to at least an equivalent amount relative to the hydrofluoric acid contained. It is preferable to add an excessive amount of a silicon compound.

また、本実施の形態において、固体である含ケイ素化合物を添加した場合においても、溶液の流動性がある程度確保できることが好ましく、試料の質量1に対し例えば1〜10倍程度の含ケイ素化合物の添加にとどめることが好ましいが、これに限定されるものではない。なお、非水系溶液に含有するフッ化水素酸の濃度が高く、予め非水系溶液を希釈する必要がある場合や、含ケイ素化合物添加後の反応液の適切な流動性を確保するため等、必要に応じて、フッ化水素酸を含む非水系溶液に対し反応性を有しない、例えば無水のアルコール類や、非水系溶液に用いられる溶媒と同様の、非水系溶媒などを希釈液として用いることも好適である。   In the present embodiment, even when a solid silicon-containing compound is added, it is preferable that the fluidity of the solution can be secured to some extent. For example, about 1 to 10 times the addition of the silicon-containing compound to the mass 1 of the sample However, the present invention is not limited to this. It is necessary to dilute the non-aqueous solution in advance because the concentration of hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution is high, or to ensure appropriate fluidity of the reaction solution after addition of the silicon-containing compound. Depending on the non-aqueous solution containing hydrofluoric acid, for example, an anhydrous alcohol or a non-aqueous solvent similar to the solvent used for the non-aqueous solution may be used as the diluent. Is preferred.

ステップS102において、目視にて反応終了を確認することは一般に困難である場合も少なくない。そこで、例えば事前に予備試験を行なうことにより、予め反応所要時間を設定しておき、この時間の経過をもって反応終了とみなすことができる。より具体的には、10〜60分間程度、より具体的には、30分間程度を反応所要時間とすることができるが、これに限定されない。   In step S102, it is generally difficult to visually confirm the completion of the reaction. Therefore, for example, by performing a preliminary test in advance, a required reaction time is set in advance, and it can be considered that the reaction has ended when this time elapses. More specifically, the required reaction time can be about 10 to 60 minutes, more specifically about 30 minutes, but is not limited thereto.

次に、ステップS104にすすみ、次に行なう工程につき判断する。ここでは、ステップS102において生成した反応生成物の組成に応じて、異なる操作を行なう。   Next, the process proceeds to step S104, and the next process is determined. Here, different operations are performed according to the composition of the reaction product generated in step S102.

本実施の形態において、フッ化水素酸と含ケイ素化合物との反応により得られた反応生成物が、反応液の液相中に溶存している場合には、ステップS110にすすむ。このような反応生成物を形成する含ケイ素化合物として、例えば二酸化ケイ素などが挙げられる。   In the present embodiment, when the reaction product obtained by the reaction between hydrofluoric acid and the silicon-containing compound is dissolved in the liquid phase of the reaction solution, the process proceeds to step S110. Examples of the silicon-containing compound that forms such a reaction product include silicon dioxide.

一方、ステップS102において得られた反応生成物が反応液の液相中に溶解しない、または液相中に少なくとも完全には溶存していない場合には、ステップS106にすすむ。このような反応生成物を形成する含ケイ素化合物として、例えばシリカゲルなどが挙げられる。   On the other hand, if the reaction product obtained in step S102 does not dissolve in the liquid phase of the reaction liquid or does not dissolve at least completely in the liquid phase, the process proceeds to step S106. Examples of the silicon-containing compound that forms such a reaction product include silica gel.

ステップS106では、ステップS108の前工程として、ろ別処理を行なう。つまり、過剰量の含ケイ素化合物とともに反応液中に含有する反応生成物が液相中に溶存せず、含ケイ素化合物等の固形物と分取できない場合には、ろ別してろ液を除去する。ステップS106において、例えばろ紙やメンブランフィルタなど、通常ろ過材として用い得るものであればあらゆるものをろ別処理に使用しても良い。ただし、少なくともフッ化水素酸を含み、反応液中に含有するおそれのある、あらゆる成分に対し耐久性を有することが必要であり、また使用するろ過材としては、ステップS102において使用した含ケイ素化合物が、ろ液中に漏出しないものが選択される。なお、反応生成物の一部が液相中に溶存している可能性がある場合には、ステップS106を省略し、含ケイ素化合物等の固形物を含む反応液全体を次のステップに供することも可能である。   In step S106, a filtering process is performed as a pre-process of step S108. That is, when the reaction product contained in the reaction solution together with an excessive amount of the silicon-containing compound does not dissolve in the liquid phase and cannot be separated from solids such as the silicon-containing compound, the filtrate is removed by filtration. In step S106, any material that can be used as a normal filter material, such as filter paper or a membrane filter, may be used for the filtration process. However, it is necessary to have durability against all components that contain at least hydrofluoric acid and may be contained in the reaction solution, and the filter medium used is the silicon-containing compound used in step S102. However, those that do not leak into the filtrate are selected. If there is a possibility that a part of the reaction product is dissolved in the liquid phase, the step S106 is omitted, and the entire reaction liquid containing a solid substance such as a silicon-containing compound is subjected to the next step. Is also possible.

ステップS106において、反応液中より固層がろ別された後の残渣、またはステップS106が省略された反応液は、ステップS108に供される。ステップS108では、酸処理が行なわれ、含ケイ素化合物等の固形物とは容易に分取できない反応生成物を、液相中に溶解可能とすることにより、固相から脱離させる。酸処理には、例えば適当な濃度に希釈した希硫酸や希塩酸などを好適に用いることが可能であるが、これに限定されない。反応生成物を固相から脱離させ、液相中に溶解させるものであればいかなる酸を用いても良く、酸濃度についても特に限定されるものではないが、例えば希硫酸の場合には、10〜50mg/L程度となるように調製することも可能である。   In step S106, the residue after the solid layer is separated from the reaction solution, or the reaction solution from which step S106 is omitted is supplied to step S108. In step S108, acid treatment is performed, and a reaction product that cannot be easily separated from a solid substance such as a silicon-containing compound is dissolved in the liquid phase to be desorbed from the solid phase. For the acid treatment, for example, dilute sulfuric acid or dilute hydrochloric acid diluted to an appropriate concentration can be suitably used, but it is not limited thereto. Any acid may be used as long as the reaction product is desorbed from the solid phase and dissolved in the liquid phase, and the acid concentration is not particularly limited. For example, in the case of dilute sulfuric acid, It is also possible to prepare so that it may become about 10-50 mg / L.

ステップS108において、固相中に含まれる反応生成物は、酸処理により脱離し、または液相溶解性のケイ素−フッ素化合物を形成し、処理液中の液相に溶解する。   In step S108, the reaction product contained in the solid phase is eliminated by acid treatment or forms a liquid-phase-soluble silicon-fluorine compound and dissolves in the liquid phase in the treatment liquid.

含ケイ素化合物の添加(ステップS102)により生成した反応生成物が液相中に溶存している反応液や、酸の添加(ステップS108)により得られた、液相溶解性のケイ素−フッ素化合物が液相中に溶存している処理液は、ステップS110に供される。ステップS110では、ステップS112における測定に不要であって、かつ測定の妨げとなる固形分を除去する。ステップS110における固形分の除去は、ろ紙やメンブランフィルタなど、一般にろ過材として用いられるものによるものであっても、単に所定時間の容器の静置による沈降であっても良く、その方法に制限はない。また、後述するステップS112に供される反応液/処理液を導入する導入部分に備えられたものによる処理もステップS110に含まれて良い。なお、沈降速度が速いなどの理由により、反応液/処理液中の固形分と液相とが容易に分離可能であり、かつ定容処理などの後工程が不要である場合には、ステップS110は省略することも可能である。   A reaction solution in which the reaction product generated by the addition of the silicon-containing compound (step S102) is dissolved in the liquid phase, or a liquid-phase-soluble silicon-fluorine compound obtained by the addition of the acid (step S108). The processing solution dissolved in the liquid phase is provided to step S110. In step S110, the solid content that is unnecessary for the measurement in step S112 and hinders the measurement is removed. The removal of the solid content in step S110 may be performed by a filter paper, a membrane filter, or the like that is generally used as a filter medium, or may simply be settled by leaving the container for a predetermined time, and there is no limitation on the method. Absent. In addition, a process performed by what is provided in an introduction part for introducing a reaction liquid / treatment liquid provided in step S112 described later may be included in step S110. If the solid content and the liquid phase in the reaction liquid / treatment liquid can be easily separated due to reasons such as a high sedimentation speed, and a subsequent process such as a constant volume treatment is unnecessary, step S110 is performed. Can be omitted.

ここで、含ケイ素化合物としてシリカゲルを使用した場合の、図2に示すステップS100〜ステップS110に相当する、試料中のフッ化水素酸量の測定方法について、より具体的に例示するが、本実施の形態に何ら限定されないことは言うまでもない。なお、本実施の形態において、特に断りのない限り、「部」および「%」はいずれも質量基準である。   Here, the method for measuring the amount of hydrofluoric acid in the sample corresponding to Step S100 to Step S110 shown in FIG. 2 when silica gel is used as the silicon-containing compound will be illustrated more specifically. Needless to say, it is not limited to any form. In the present embodiment, unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.

まず、試料約1容量部を精秤し、例えばPE製などの適当な密封容器に入れる(図2のステップS100に相当)。次に、シリカゲル(例えば、シリカゲル(60)(カラムクロマト用シリカゲル(商品名)、ナカライテスク社製)を使用することができる)5部とエタノール(ナカライテスク社製)20容量部とを加えて蓋をし、室温にて約30分間、マグネティックスターラを用いて撹拌し(回転数300rpm)、試料中に含有するフッ化水素酸を完全に反応させる(同ステップS102に相当)。なおここでは、シリカゲル中のSiとフッ化水素酸とが反応し、Si−F結合を有する物質が生成している/SiF、HSiFが生成し、シリカゲルに吸着している、のうち少なくともいずれか一方の状態でシリカゲルと反応生成物とが共存していると考えられる。 First, about 1 volume part of the sample is precisely weighed and placed in a suitable sealed container such as made of PE (corresponding to step S100 in FIG. 2). Next, 5 parts of silica gel (for example, silica gel (60) (silica gel for column chromatography (trade name), manufactured by Nacalai Tesque) can be used) and 20 parts by volume of ethanol (manufactured by Nacalai Tesque) are added. The lid is covered and stirred with a magnetic stirrer at room temperature for about 30 minutes (rotation speed: 300 rpm) to completely react hydrofluoric acid contained in the sample (corresponding to step S102). Here, Si in the silica gel reacts with hydrofluoric acid to produce a substance having a Si-F bond / SiF 4 and H 2 SiF 6 are produced and adsorbed on the silica gel. It is considered that the silica gel and the reaction product coexist in at least one of the states.

ここで、未反応のシリカゲルを含む反応液中の固形分を10分間沈降させた後、ろ紙(5B)を用いてろ過し、室温にて30分間乾燥させることができる(同ステップS106に相当)。   Here, after the solid content in the reaction liquid containing unreacted silica gel is allowed to settle for 10 minutes, it can be filtered using filter paper (5B) and dried at room temperature for 30 minutes (corresponding to step S106). .

固形分を沈降させた反応液またはろ別した後に乾燥させた固形分を再びPE製の反応容器に移したものに希硫酸溶液(例えば、96%硫酸試薬(ナカライテスク社製)を脱イオン水にて希釈し、25mg/Lとしたものを使用することができる)を20容量部添加し、マグネティックスターラを用いて30分間撹拌し(回転数300rpm程度)、固形分に吸着した反応生成物を脱離させることができる(同ステップS108に相当)。なおここでは、シリカゲルに対し反応/吸着していた反応化合物が脱離し、SiF、HSiFなどのケイ素−フッ素化合物が溶液中に溶存していると考えられる。 A dilute sulfuric acid solution (for example, 96% sulfuric acid reagent (manufactured by Nacalai Tesque)) is added to the reaction solution in which the solid content has been precipitated or the solid content that has been dried after filtration and transferred to a PE reaction vessel again. 20 parts by volume) can be used, and the reaction product adsorbed on the solid content is stirred for 30 minutes using a magnetic stirrer (rotation speed: about 300 rpm). It can be desorbed (corresponding to step S108). Here, it is considered that the reaction compound that has reacted / adsorbed to the silica gel is desorbed, and silicon-fluorine compounds such as SiF 4 and H 2 SiF 6 are dissolved in the solution.

次に、ステップS110に相当する操作として、数分間(具体的には、1〜5分間程度とすることができる)静置させてシリカゲルを沈降させることができる。また、沈降が不十分な場合には、ろ紙(5B)などを用いてろ過することも好適である。   Next, as an operation corresponding to step S110, the silica gel can be allowed to settle by allowing to stand for several minutes (specifically, about 1 to 5 minutes). Moreover, when sedimentation is inadequate, it is also suitable to filter using a filter paper (5B) etc.

以上のようにして、ステップS110を終えた、またはステップS110が省略された反応液/処理液は、測定工程に供される(ステップS112に相当)。   As described above, the reaction liquid / treatment liquid that has finished Step S110 or omitted Step S110 is subjected to a measurement process (corresponding to Step S112).

ステップS112において、反応液の液相中の反応生成物の量、または酸処理液の液相中に溶存するケイ素−フッ素化合物の量、を測定することにより、非水系溶液10中に含有する各種のフッ化物の中でも、フッ化水素酸に由来する化合物のみを測定することができる。なお、非水系溶液10中に含有するフッ化水素酸量の、より精度の高い測定を希望する場合には、非水系溶液10の質量を精秤した後、速やかに反応、測定を行なうことが好ましい。またこのとき、必要に応じて、測定部20に導入する前に、例えば得られた溶液に適切な溶媒を加えて定容とする処理(メスアップ)を施し、濃度調整を行なっても良い。このとき用いられる溶媒として、例えば、無水の、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類などを好適に用いることが可能であるが、場合によっては脱イオン水であっても良い。   In step S112, by measuring the amount of the reaction product in the liquid phase of the reaction liquid or the amount of the silicon-fluorine compound dissolved in the liquid phase of the acid treatment liquid, various kinds of components contained in the non-aqueous solution 10 are measured. Of these fluorides, only compounds derived from hydrofluoric acid can be measured. In addition, when a more accurate measurement of the amount of hydrofluoric acid contained in the non-aqueous solution 10 is desired, after the mass of the non-aqueous solution 10 is precisely weighed, the reaction and measurement can be performed promptly. preferable. At this time, before introduction into the measurement unit 20, the concentration may be adjusted by, for example, performing a treatment (meas up) by adding an appropriate solvent to the obtained solution to obtain a constant volume. As the solvent used at this time, for example, anhydrous alcohols such as methanol, ethanol, propanol and the like can be suitably used, but in some cases, deionized water may be used.

ステップS112において、例えばICP−AES、ICP−MS、IC法を適用したイオンクロマトグラフなどを好適に使用することが可能である。また、ステップS112の実施に際し、必要に応じて、例えば検量線作成用の標準液など、適用する測定方法に応じた、適切な試薬が準備・調製される。なお、かかる装置のいずれを適用する場合であっても、被験試料の導入部など、少なくとも反応液および/または酸処理液と接触する可能性のある箇所については、図2に示すS100〜S110の各ステップにおいて用いられる反応容器等の各器具と同様、該被験試料やフッ化水素酸に対する耐久性が必要である。   In step S112, for example, an ICP-AES, ICP-MS, an ion chromatograph to which an IC method is applied, or the like can be preferably used. In addition, when performing step S112, an appropriate reagent according to the measurement method to be applied, such as a standard solution for preparing a calibration curve, is prepared and prepared as necessary. Regardless of which of these apparatuses is applied, at least a portion that may come into contact with the reaction solution and / or the acid treatment solution, such as the introduction portion of the test sample, is S100 to S110 shown in FIG. Similar to each instrument such as a reaction vessel used in each step, durability to the test sample and hydrofluoric acid is required.

ステップS112により得られた、フッ化水素酸に由来する反応生成物/液相溶解性ケイ素−フッ素化合物の測定値に基づいて、非水系溶液中のフッ化水素酸の含有量を算出することができる(ステップS114に相当)。このとき、必要に応じて、ステップS100における試料の秤量値を用いることも好適である。ステップS114において、非水系溶液中のフッ化水素酸の含有量の算出は、ステップS112において用いられる測定装置に備えられた算出部により自動的に行なうものであっても、作成した検量線に基づいて算出するものであっても良く、その構成は問わない。なお、ここでいうフッ化水素酸の含有量とは、非水系溶液10中の絶対量であっても含有濃度であっても良く、必要とする値に応じて適宜設定することが可能である。   Calculation of the content of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution based on the measurement value of the reaction product / liquid phase-soluble silicon-fluorine compound derived from hydrofluoric acid obtained in step S112 Yes (corresponding to step S114). At this time, it is also preferable to use the measured value of the sample in step S100 as necessary. In step S114, the content of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution is automatically calculated by the calculation unit provided in the measuring device used in step S112. It does not matter what is configured. The content of hydrofluoric acid here may be an absolute amount or a concentration of the non-aqueous solution 10 and can be appropriately set according to a required value. .

このように、図2のステップS100〜ステップS114に示す測定方法によれば、電解液などの非水系溶液中に複数のフッ化物が含まれる場合であっても、フッ化水素酸のみと選択的に反応する含ケイ素化合物を添加・反応させ、得られた反応生成物の量を直接的または溶解性ケイ素−フッ素化合物として間接的に測定することにより、非水系溶液中に含有するフッ化水素酸の量を精度良く測定することが可能となる。   Thus, according to the measurement method shown in step S100 to step S114 in FIG. 2, even when a plurality of fluorides are contained in a non-aqueous solution such as an electrolytic solution, it is selectively selected from only hydrofluoric acid. Hydrofluoric acid contained in a non-aqueous solution by adding / reacting a silicon-containing compound that reacts with and measuring the amount of the reaction product obtained directly or indirectly as a soluble silicon-fluorine compound It is possible to accurately measure the amount of.

<試料および試薬>
実施例において使用する試料および試薬について、以下に示す。なお、特に断りのない限り、「部」および「%」はいずれも質量基準であり、各処理工程における環境条件はいずれも、室温24〜26℃、相対湿度50〜60%である。
<Samples and reagents>
The samples and reagents used in the examples are shown below. Unless otherwise specified, both “parts” and “%” are based on mass, and the environmental conditions in each treatment step are room temperature 24-26 ° C. and relative humidity 50-60%.

測定試料として、エチレンカーボネートを主とする電解液に六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を1mol/Lの濃度となるように溶解させたリチウムイオン二次電池用電解液を、各種条件下にて保管したものを用いた。使用した測定試料(試料1〜4)の保管条件について表1にまとめた。 As a measurement sample, an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery in which lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is dissolved in an electrolytic solution mainly composed of ethylene carbonate so as to have a concentration of 1 mol / L is obtained under various conditions. And stored. The storage conditions of the used measurement samples (Samples 1 to 4) are summarized in Table 1.

Figure 2009054353
Figure 2009054353

含ケイ素化合物の一つとして、二酸化ケイ素(高純度化合物 SiO(商品名)、レアメタリック社製、純度99.99%)を使用した。 As one of the silicon-containing compounds, silicon dioxide (high purity compound SiO 2 (trade name), manufactured by Rare Metallic, purity 99.99%) was used.

[実施例1]
図2に示した方法に従って、表1に示した各測定試料を処理し、各試料中のフッ化水素酸含有量を定量した。
[Example 1]
According to the method shown in FIG. 2, each measurement sample shown in Table 1 was processed, and the hydrofluoric acid content in each sample was quantified.

試料約1容量部を精秤し、用意したポリエチレン製の容器に入れた(図2のステップS100に相当)。次に、二酸化ケイ素0.01部を加え、室温にて約30分間、超音波洗浄器を用いて超音波振動を付加し、試料中に含有するフッ化水素酸を完全に反応させた(同ステップS102に相当)。なおここでは、二酸化ケイ素とフッ化水素酸とが電解液中で反応し、SiFおよびHSiFが生成していると考えられる。 About 1 volume part of the sample was precisely weighed and placed in a prepared polyethylene container (corresponding to step S100 in FIG. 2). Next, 0.01 part of silicon dioxide was added, and ultrasonic vibration was applied for about 30 minutes at room temperature using an ultrasonic cleaner to completely react hydrofluoric acid contained in the sample (same as above). Equivalent to step S102). Here, it is considered that silicon dioxide and hydrofluoric acid react with each other in the electrolytic solution to produce SiF 4 and H 2 SiF 6 .

次に、ステップS110に相当する操作として、数分間(具体的には、2〜5分間程度)静置させて二酸化ケイ素を沈降させた。   Next, as an operation corresponding to Step S110, the silicon dioxide was allowed to settle by allowing it to stand for several minutes (specifically, about 2 to 5 minutes).

次に、ステップS112に相当する操作として、ICP発光分光分析装置(ICP-S8100、島津製作所製)を用いて、反応液に溶存するケイ素量の分析を行なった。なお、測定条件、検量線溶液の作製方法は以下の通りである。   Next, as an operation corresponding to step S112, the amount of silicon dissolved in the reaction solution was analyzed using an ICP emission spectroscopic analyzer (ICP-S8100, manufactured by Shimadzu Corporation). The measurement conditions and the calibration curve solution preparation method are as follows.

<測定条件>
高周波出力 :1.6kW
観測高さ :15cm
積分時間 :15秒×3
アルゴンガス量:冷却用 16L/分、補助 1.5L/分、キャリア 0.7L/分
定量法 :検量線法
分析波長 : 251.61nm (Si)。
<Measurement conditions>
High frequency output: 1.6 kW
Observation height: 15cm
Integration time: 15 seconds x 3
Argon gas amount: For cooling 16 L / min, auxiliary 1.5 L / min, carrier 0.7 L / min Quantitative method: calibration curve method Analytical wavelength: 251.61 nm (Si).

<検量線溶液の作製>
市販の0.1mol/Lフッ化水素酸(ナカライテスク社製)を、濃度が段階的となるよう、所定量(ここでは0〜0.5mL)はかり取り、これに過剰量の二酸化ケイ素(0.01部)を加え、あとは実施例1と同様の操作を実施し、検量線溶液とした。
<Preparation of calibration curve solution>
Commercially available 0.1 mol / L hydrofluoric acid (manufactured by Nacalai Tesque) was weighed out in a predetermined amount (0 to 0.5 mL in this case) so that the concentration was stepwise, and an excess amount of silicon dioxide (0 .01 parts) was added, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain a calibration curve solution.

上記検量線溶液の、ICP発光分光分析装置による測定結果に基づいて得られた、フッ化水素酸濃度(単位:ppm)と、ICP測定による発光強度との関係を図3に示す。図3に示すように、得られた検量線の相関係数Rは、0.9991であり、良好な直線性を有する結果が得られた。   FIG. 3 shows the relationship between the hydrofluoric acid concentration (unit: ppm) obtained based on the measurement result of the calibration curve solution by the ICP emission spectroscopic analyzer and the emission intensity by ICP measurement. As shown in FIG. 3, the correlation coefficient R of the obtained calibration curve was 0.9991, and a result having good linearity was obtained.

表1に示す各試料につき2回ずつ、同様の操作を行ない、各試料中のフッ化水素酸の含有量を算出した。結果を表2に示す。   The same operation was performed twice for each sample shown in Table 1, and the content of hydrofluoric acid in each sample was calculated. The results are shown in Table 2.

Figure 2009054353
Figure 2009054353

表2によれば、各試料につき、2つの測定値の間に誤差はほとんどなく、良好な測定結果が得られた。   According to Table 2, there was almost no error between the two measured values for each sample, and good measurement results were obtained.

本発明は、リチウムイオン二次電池用電解質に限らず、フッ化水素酸を含有する非水系溶液の測定に利用することが可能である。   The present invention is not limited to electrolytes for lithium ion secondary batteries, and can be used for measurement of non-aqueous solutions containing hydrofluoric acid.

本発明の実施の形態における非水系溶液の測定装置の構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the measuring apparatus of the non-aqueous solution in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における非水系溶液の測定方法を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the measuring method of the non-aqueous solution in embodiment of this invention. フッ化水素酸濃度とICP−AESによる発光強度との関係を表す検量線を示すグラフの一例である。It is an example of the graph which shows the calibration curve showing the relationship between the hydrofluoric acid density | concentration and the emitted light intensity by ICP-AES.

符号の説明Explanation of symbols

10 非水系溶液、12 反応手段、14 含ケイ素化合物添加部、16 反応部、18 固形分除去部、20 測定部、22 ろ別部、24 酸処理手段、26 酸添加部、28 反応部、30 算出部、32 弁、50 測定装置。   10 non-aqueous solution, 12 reaction means, 14 silicon-containing compound addition part, 16 reaction part, 18 solid content removal part, 20 measurement part, 22 filtration part, 24 acid treatment means, 26 acid addition part, 28 reaction part, 30 Calculation unit, 32 valves, 50 measuring device.

Claims (9)

フッ化水素酸を含有する非水系溶液中に含ケイ素化合物を添加し、前記フッ化水素酸と前記含ケイ素化合物との反応生成物を形成させる工程と、
前記反応生成物の量を測定する工程と、
測定した前記反応生成物の量に基づいて前記非水系溶液中のフッ化水素酸量を算出する工程と、
を含むことを特徴とする非水系溶液の測定方法。
Adding a silicon-containing compound to a non-aqueous solution containing hydrofluoric acid to form a reaction product of the hydrofluoric acid and the silicon-containing compound;
Measuring the amount of the reaction product;
Calculating the amount of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution based on the measured amount of the reaction product;
A method for measuring a non-aqueous solution, comprising:
請求項1に記載の測定方法において、
前記非水系溶液が、リチウムイオン二次電池用電解液であることを特徴とする測定方法。
The measurement method according to claim 1,
The measurement method, wherein the non-aqueous solution is an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery.
請求項1または2に記載の測定方法において、
前記含ケイ素化合物が、二酸化ケイ素またはシリカゲルであることを特徴とする測定方法。
The measurement method according to claim 1 or 2,
The measuring method, wherein the silicon-containing compound is silicon dioxide or silica gel.
請求項1から3のいずれか1項に記載の測定方法において、
前記反応生成物の量を測定する工程が、誘導結合プラズマ発光分光分析法を適用する工程を含むことを特徴とする測定方法。
In the measuring method of any one of Claim 1 to 3,
The method for measuring the amount of the reaction product includes a step of applying inductively coupled plasma emission spectrometry.
フッ化水素酸を含有する非水系溶液中に含ケイ素化合物を添加する含ケイ素化合物添加手段と、
前記フッ化水素酸と前記含ケイ素化合物とを反応させる反応手段と、
前記フッ化水素酸と前記含ケイ素化合物の反応により生成した反応生成物の量を測定する測定手段と、
を備えることを特徴とする非水系溶液の測定装置。
A silicon-containing compound addition means for adding a silicon-containing compound to a non-aqueous solution containing hydrofluoric acid,
A reaction means for reacting the hydrofluoric acid and the silicon-containing compound;
Measuring means for measuring the amount of the reaction product produced by the reaction of the hydrofluoric acid and the silicon-containing compound;
An apparatus for measuring a non-aqueous solution, comprising:
請求項5に記載の測定装置において、
前記測定手段により得られた前記反応生成物の量に基づいて前記非水系溶液中のフッ化水素酸量を算出する算出手段をさらに備えることを特徴とする測定装置。
The measuring apparatus according to claim 5, wherein
The measuring apparatus further comprising a calculating means for calculating the amount of hydrofluoric acid in the non-aqueous solution based on the amount of the reaction product obtained by the measuring means.
請求項5または6に記載の測定装置において、
前記非水系溶液が、リチウムイオン二次電池用電解液であることを特徴とする測定装置。
The measuring apparatus according to claim 5 or 6,
The non-aqueous solution is an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery.
請求項5から7のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記含ケイ素化合物が、二酸化ケイ素またはシリカゲルであることを特徴とする測定装置。
In the measuring device according to any one of claims 5 to 7,
The measuring apparatus, wherein the silicon-containing compound is silicon dioxide or silica gel.
請求項5から8のいずれか1項に記載の測定装置において、
前記測定手段が、誘導結合プラズマ発光分光分析装置を含むことを特徴とする測定装置。
In the measuring device according to any one of claims 5 to 8,
The measuring device includes an inductively coupled plasma emission spectrometer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011134598A (en) * 2009-12-24 2011-07-07 Toyota Motor Corp Method and apparatus for detecting moisture of solid battery, and method for manufacturing the solid battery

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