JPH01275800A - メッキ液への金属イオンの供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕　　　　　゛ 本発明は電気メッキ、特に不溶性電極を用いる電気メッ
キにおける金属イオンの供給方法に関するものでおる。

〔従来の技術〕

不溶性陽極を用いた電気メッキとしては例えばメッキ浴
として硫酸亜鉛浴を使用したｚｎメッキの場合について
説明すると、陰極反応及び陽極反応はそれぞれ次の第（
１）式及び第（２）式に示すとおりである。

陰極反応　Ｚｎ２÷＋２　ｅ−−＞　ｚ　ｎ　　　、−
（ｉ＞陽極反応　・Ｓｏ、１２−＋Ｈ２０→ Ｈ２ＳＯ４＋Ｖ２Ｏｚ＋２　ｅ−・・・（２）このよう
に陰極ではｚｎの析出によりメッキ液中のＺｎイオンの
減少が起こり、一方陽極では第（２）式のようにＣ）Ｈ
の低下が起こるので連続運転するためには金属イオンの
補給とメッキ液のＩ）Ｈ調整が必要である。

そこでこれに対してメッキ金属である金属ＺｎをＺｎイ
オンの補給に用いると、 Ｚｎ＋ｌ−１２ｓＯ４−）ＺｎＳＯａ＋８２　　　・ｉ
３）の反応が生じ、上記第（１）式の反応により減少す
るＺｎイオン及び第（２）式の反応により低下するｐＨ
と第（３）式によるＺｎイオンの増加及びｐＨの上昇と
をバランスさせることができる利点を有する。

上記金属７−ｎとして、金属Ｚｎ粉末またはｚｎｏ、Ｚ
ｎ　（ＯＨ）２．２ｎＣ０３等の金属塩粉末をメッキ液
に溶解させてＺｎイオンを供給する方法が例えば特公昭
６０−４８５９８号公報等に開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらメッキ作業に伴ないこれら金属７−ｎが溶
解することにより、メッキ液のｐｔ−１が上昇して金属
Ｚｎの表面にＺｎの水酸化物の皮膜を形成し、その結果
金属Ｚｎの溶解速度が著しく減少する。従来これに対処
するため次のような種々の方法が検討され開発されてい
る。

即ち一般に金属の溶解速度を大きくするためには （イ）金属の化学溶！（腐食）の条件を厳しくする。

（ロ）金属の表面積を大きくする。

等の手段があるが、（イ）の具体策としては液温を上げ
るまたは液流速を上げる等の方法がおり、（ロ）はメッ
キ液と金属の接触面積を大きくするためであり、その具
体策としては上記の如く金属塊を粉砕・微細化して粉末
状にする方法等がおり、それぞれにおる程度の効果は上
げている。

ところが上記対策には金属溶解段価の大型化などを伴な
うので工業的にはそれぞれ制約があって夫本的な解決策
にはなり得ない。

このことは上記硫酸Ｚｎメッキの場合ばかりでなく他の
金属のメッキにおいても同様で必って、これらの解決が
望まれていた。

（課題を解決するための手段〕 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、低コストでしかも
金属の溶解速度、即ち金属イオンの供給量を著しく増大
せしめてメッキ液の金属イオンの濃度及びＩＩの変動を
抑え、連続運転を行なった場合でもメッキ液のＤＨ及び
金属イオン濃度の変動を抑えメッキ品質の安定を実現し
たメッキ液への金属イオンの供給方法を開発したもので
おる。

即ち本発明はメッキ液中に不溶性陽極と陰極とを設置し
て陰極上に金属メッキを施す電気メッキにおいて、メッ
キ液を循環する経路にメッキ金属と同一の金属からなる
７ノードを備えた陰極至と、カソード及び電解質液を備
えた陰極室とを水素イオン導電性隔膜で隔てた電解槽を
設け、上記陽極室に金属イオン濃度の減少したメッキ液
を循環し、電解槽のアノードとカソード間に通電するこ
とによりメッキ液にアノードからメッキ金属の金属イオ
ンを供給することを特徴とするものである。

〔作　用〕

このようにメッキ液を循環する経路にメッキ金属と同一
の金属からなるアノードを備えた陰極至と、カソード及
び電解質液を備えた陰極至とを水素イオン導電性隔膜で
隔てた電解槽を設置するのは金属イオンの供給量を増大
するためでおって、これを硫酸Ｚｎメッキを例にとって
説明すると、アノードとしてはメッキ金属である金属Ｚ
ｎを棒状又は板状で配置し、メッキ液であるＺｎＳＯ４
溶液を該メッキ液を循環させる経路に設けた電解槽の陽
極室へ循環させ、陰極至には電解質液としてＨ２Ｓ　０
４溶液を入れてアノードとカソード間に通電する。この
ときにアノード及びカソードでの反応は、 アノード　Ｚｎ−＋Ｚｎｚ＋＋２ｅ− カソード　２Ｈ＋＋２６　−＋Ｈｚ↑ となり、陰極至では陽イオンであるＺｎイオン濃度が上
昇するのでこの液を循環すればメッキ液中に金属イオン
が常時補給されることになる。

また陰極至では水素イオン濃度が減少するので陽極室か
ら水素イオン導電性隔膜を通して陰極室へ水素イオンを
供給する構成とした。

このときカソードの材質としては陰極室の電解質液に対
して耐食性をもつものならばいずれでも良いが、Ｈ２発
生の過電圧を減少する目的等から、Ｐｔ等が望ましい。

またアノードとカソード間に通電する電源としては単独
でも良くもしくはメッキセルの電源に直列に接続しても
良い。

（実施例〕 次に本発明の実施例について説明する。

硫酸Ｚｎメッキを行なうメッキ浴からメッキ液を循環す
る経路に第１図に示すメッキ設備液タンク（８）を設け
、ざらに金属Ｚｎ棒からなるアノード（１）を備えた陰
極室（２）と、Ｐｔからなるカソード（３）及び電解質
液として＋」２　Ｓ　０４水溶液（４）を備えた陰極室
（５）とを水素イオン導電性隔膜（６）で仕切った電解
槽（７）を設け、該陰極室（２）とメッキ設備液タンク
（８）とをパイプで連通し、ポンプ（９）を介してメッ
キ液（１０）を常時循環させた。該メッキ液は次の濃度
のＮａ２ＳＯ４とＺ　ｎ　３０４　・７Ｈ２０を混合し
た水溶液のＤＨが１．５になるようにＨ２Ｓ　０４水溶
液で調整した。なお調整後の全メッキ液量は３０１であ
った。

Ｚ　ｎ　３０４　・７Ｈ２０濃度　　２５０！？　／　
、ｅＮａｚＳ０４度　　　　　　５０３／１このような
構成でメッキ浴の１ｄＴｄの陰極に１０Ａ／ｄＴＩｔ（
従って全電流１０Ａ）の電流を流してＺｎメッキを行な
い、同時に電解槽（７）のアノード（１）とカソード（
３）間に電源（１１）から１ＯＡの電流を流してメッキ
液（１０）にｚｎイオンを連続的に供給した。

この状態で２４時間連続運転してメッキ液のＺｎ′ａ度
変化互変化Ｈの変動を測定し、ざらにメッキ表面の外観
を目視にて調べ、これらの結果を第１表に示した。

なお比較例として上記電解槽を使用しない従来の装置に
より上記と同一の運転条件にて２４時間連続運転を行な
い同一の測定項目について調べこれらの結果を第１表に
併記した。

第１表から明らかなように本発明法によればメッキ液の
Ｚｎ１度変化及びｐＨ変動はともに小さく、メッキ表面
も良好な外観を呈している。

これに対し従来装置による比較法はＺｎ濃度変化及びｐ
Ｈの変動が大きく、表面状態も劣っている。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば不溶性陽極を使用した電気メ
ッキにおいて金属イオンを簡便に、かつ連続して供給す
ることができ、メッキ液中の金属イオン濃度が常時安定
し、かつメッキ表面品質が安定する等工業上顕著な効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。 １・・・・・・・・アノード ２・・・・・・・・陰極室 ３・・・・・・・・カソード ４・・・・・・・・Ｈｚ　Ｓ　０４水溶液５・・・・・
・・・陰極室 ６・・・・・・・・水素イオン導電性隔膜７・・・・・
・・・電解槽 ８・・・・・・・・メッキ設備液タンク・　９・・・・
・・・・ポンプ １０・・・・・・・・メッキ液 １１・・・・・・・・電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メッキ液中に不溶性陽極と陰極とを設置して陰極
   上に金属メッキを施す電気メッキにおいて、メッキ液を
   循環する経路にメッキ金属と同一の金属からなるアノー
   ドを備えた陽極室と、カソード及び電解質液を備えた陰
   極室とを水素イオン導電性隔膜で隔てた電解槽を設け、
   上記陽極室に金属イオン濃度の減少したメッキ液を循環
   し、電解槽のアノードとカソード間に通電することによ
   りメッキ液にアノードからメッキ金属の金属イオンを供
   給することを特徴とするメッキ液への金属イオンの供給
   方法。