JPH0266199A - めっき液中の鉄分除去方法 - 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、めっき液中に不純物として存在する鉄分を除
去する方法に関するものである。

（従来の技術） めっき液中には、不純物として鉄分が含まれていること
が多い６例えばニッケルめっきを行うめつき液には、め
っきされる合金の鉄材から鉄分が溶出したり、ニッケル
陽極に不純物として含まれている鉄分が溶解したりする
ので、どうしても鉄分が多くなる。

そのようにめっき液中に鉄分が存在した状態でめっきを
行うと、めっき被膜の展延性や耐食性が低下するばかり
でなく、ビット等の欠陥や異常光沢等が発生して、良好
な製品を得ることができなくなる。したがって、めっき
液中の鉄分は除去する必要がある。

そこで、従来は、めっき液中に過酸化水素を投入して、
鉄分を３価の鉄イオンに酸化した後、ｐＨを上げて沈殿
させることにより、めつき液中の鉄分を除去するように
していた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、そのように過酸化水素を用いる方法では
、危険物である濃度の高い過酸化水素を使用することが
必要となる。また、めっき液中の有効成分までが分解さ
れてしまうという問題もある。しかも、鉄酸化物の生成
が遅く、鉄分の除去に時間がかかる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、めっき液中の鉄分のみを効率的に除去
することのできる方法を得ることである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、めっき液に鉄
及び酸素を励起させる波長の光を照射し、めっき液中の
鉄分を酸化させて除去するようにしている。その光とし
ては、例えば低圧水銀ランプから発される光を用いるこ
とができる。その場合、めっき液中には酸素を含む気体
を吹き込むことが望ましい。

（作用） 物質に特定波長の光を照射すると、その波長に応じた原
子あるいは分子が励起され、光化学反応を起こす。例え
ば２５３．７ｎｍ　（ナノメータ）の波長の光を照射す
ると、鉄が励起され、２価の鉄イオンが３価の鉄イオン
となる。しかも、その３価の鉄イオンには活性が付与さ
れる。また、波長１８４．９ｎｍの光を照射すると、酸
素が励起され、酸素分子が酸素原子に解離する。

そして、めっき液中には、不純物である鉄分が２価及び
３価の鉄イオンとして存在しており、また、空気中の酸
素が溶は込んでいる。したがって、上述のように鉄及び
酸素を励起させる波長の光をめっき液に照射することに
より、めっき液中に活性のある３価の鉄イオンと活性の
ある酸素原子とが発生する。その結果、これらが反応し
て第２酸化鉄が生成される。この第２酸化鉄は安定なも
のであるので、沈殿あるいは濾過によって除去すること
ができる。こうして、めっき液中の鉄分が除去される。

低圧水銀ランプの光には、このように鉄を励起させる波
長の光と酸素を励起させる波長の光とが含まれている。

したがって、低圧水銀ランプの光をめっき液に照射すれ
ば、それのみで上述のような反応を起こさせることがで
きる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は本発明によるめっき液中の鉄分除去方法
の実施状態を示す説明図である。

この図から明らかなように、めっきを行うめっき槽ｌ内
にはめっき液２が満たされている。このめっき槽ｌの底
部には、通気性を有する目の細かいスクリーン３が取り
外し可能に設置されている。そして、そのスクリーン３
の下方に開口する送気バイブ４が設けられている。

この送気バイブ４には、外部の空気がブロワによって圧
送されるか、あるいは酸素ボンベから酸素ガスが圧送さ
れ、酸素を含む気体がスクリーン３の下方に導かれるよ
うになっている。

めっき液２中の鉄分を除去するときには、電源５によっ
て点灯される低圧水銀ランプ６に石英管からなる保護筒
７をかぶせ、そのランプ６をめっき液２中に挿入する。

すると、めっき液２は、そのランプ２から発され保護筒
７を透過する光によって照射される。石英からなる保護
筒７は、波長１６０ｎｍ以上の真空紫外の光をも透過さ
せる。そこで、送気バイブ４から酸素を含む気体を送給
する。その気体は、スクリーン３を通して細かい気泡と
なってめっき液２中に広がる。

低圧水銀ランプ６から発される光には、鉄を励起する２
５３．７ｎｍの波長の光と酸素を励起する１８４、９ｎ
ｍの波長の光とが含まれている。したがって、そのラン
プ６からの光によって、めっき液２中に溶は出している
２価及び３価の鉄イオンと、めっき液２中に溶は込んで
いる酸素分子、あるいは送気バイブ４から送給された気
体中の酸素分子とが励起される。そして、２価の鉄イオ
ン及び酸素分子には次のような光化学反応が起きる。

Ｆｅ”→Ｆｅ”＋ｅ ０２−〇＋Ｏ また、めっき液２中の３価の鉄イオンには活性が付与さ
れる。

その結果、３価の鉄イオンＦｅ３−活性の高い酸素原子
Ｏとが反応し、第２酸化鉄Ｆｅ２ｅ。

が生成される。このとき、めっき液２中の水酸基によっ
て、水酸化鉄も生成されるが、その水酸化鉄は酸素原子
と反応することによってやはり第２酸化鉄となる。そし
て、第２酸化鉄はめっき液２によっても分解されないの
で、沈殿し、スクリーン３上に堆積する。

この間において、光化学反応は極めて短時間で進行する
。しかも、めっき液２はスクリーン３を通して上昇する
気泡によって攪拌されるので、その光化学反応はめっき
液２全体で発生する。したがって、めっき液２中の不純
物である鉄分は、速やかに、しかも効率よく酸化される
ことになる。

このようにして、低圧水銀ランプ６の光を所定時間照射
すると、めっき液２中の鉄イオン濃度は十分許容し得る
程度にまで低下する。そこで、スクリーン３を引き上げ
る。これによってめっき液２中の鉄分の除去作業が完了
する。

実際には、めっき液２中の鉄分の除去作業はめっき作業
中にも行われる。そして、めっき作業中にはめっき液２
は循環するようにされる。

そのようにめっき液に流れがある場合には、めっき液２
中に生成された第２酸化鉄も沈殿しにくい。したがって
、そのような場合には、めっき液２の循環経路にフィル
タを設け、濾過することによって鉄分を除去するように
する。

第２〜４図は、このような低圧水銀ランプ６の光照射と
酸素バブリングとを併用した方法によってどの程度の鉄
分が除去されるかを調べた実験結果を示すグラフである
。

この実験には、主液として、ダイヤモンド電着ブレード
を製造するときに使用されるニッケルめっき液を用いた
。そして、そのめっき液に原子吸光分析用鉄標準液を加
え、６０ｍｇ／ｌの鉄分（Ｆｅ”）を含むめっき液とし
た。

このめっき液をｌｃｃサンプリングして　１００倍希釈
し、イオンクロマトグラフにかけたところ、第２図のよ
うな結果が得られた。この図から明らかなように、Ｆ　
ｅ　３　＊に対応するピークの高さはＮｉ”に対応する
ピークの高さに比べてもかなり高い。

次に、この未処理のめつき液を実験槽に入れ、温水浴に
よってそのめっき液の温度を５０℃に保ちながら、低圧
水銀ランプによる光照射と酸素バブリングとを行った。

そして、そのように処理しためっき液を濾過した後、ｌ
ｃｃサンプリングして１００倍希釈し、イオンクロマト
グラフにかけた。

その結果、第３図のようなりロマトグラムが得られた。

この図から明らかなように、Ｆｅ３“に対応するピーク
の高さはＮ　ｉ　”に対応するピークの高さに比べて大
幅に低くなっている。

Ｎｉ２＋の量は第２図の場合と第３図の場合とでほとん
ど変化しないと考えられるから、処理後のめっき液中の
鉄分は大幅に低減されているということができる。

この鉄分の除去量を算出するために、あらかじめ求めら
れているＦｅ３“の濃度とそのピークの高さとの関係式
、すなわち第４図に示されている検量線図に第２．３図
の結果をプロットした。その結果、第３図のめつき液に
含まれている鉄分は約１７ｍｇ／ｌであると算出された
。すなわち、この方法によって　６０−１７＝　４３　
（ｍｇ／ｌ）の鉄分が除去されたことがわかる。

このようにして処理されためっき液を用いてダイヤモン
ド電着ブレードを作成したところ、ビットのない良好な
製品が得られた。すなわち、処理後のめっき液中の鉄分
は、十分許容し得る程度にまで低減されていることが確
認された。

このように、この方法によれば、鉄を励起させる光と酸
素を励起させる光とを用いるので、めっき液２中の鉄以
外の有効成分が分解されることはない。また、光を照射
するのみであるので、その作業に危険が生じることもな
い。そして、めっき液２に含まれている鉄分が微量であ
っても、その除去が可能となる。

なお、上記実施例においては、めっき液２中に酸素を含
む気体を吹き込むものとしているが、めっき液２中には
空気中の酸素も溶は込んでいるので、必ずしもそのよう
な酸素の吹き込みは行わなくてもよい。しかしながら、
反応をより加速するためには、そのような吹き込みを行
う方が望ましい。気体の吹き込みに代えて、めっき液２
を攪拌することにより空気をめっき液２中に混入させる
ようにしてもよい。

また、低圧水銀ランプ６に代えて、波長２５３．７ｎｍ
の光を発する光源と波長１８４．９ｎｍの光を発する光
源とのそれぞれ別個の光源を用いるようにすることもで
きる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光化
学反応によってめっき液中の鉄を酸化させるようにして
いるので、鉄酸化物の生成が加速され、めっき液中の鉄
分の除去が短時間で行われるようになる。しかも、照射
される光によって鉄及び酸素のみが励起されるので、め
っき液中の他の有効成分が分解するようなこともなくな
る。また、光を照射するのみであるので、その作業も極
めて容易となる。

そして、光源として低圧水銀ランプを用いれば、そのラ
ンプからの光のみによって鉄及び酸素が励起されるので
、鉄分の除去作業及びそのための装置がともに簡単とな
る。

更に、めっき液中に酸素を含む気体を吹き込むようにす
れば、めっき液中の酸素が豊富となるとともに、その気
体によってめっき液が攪拌されるので、反応が一層促進
され、鉄分の除去がより効率的に行われるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるめっき液中の鉄分除去方法を実
施する状態の一例を示す説明 図、 第２図は、その方法による効果を調べるための実験に用
いためっき液のイオンクロマトグラム、 第３図は、その方法を実施した後のめっき液のイオンク
ロマトグラム、 第４図は、その実験結果から鉄分の除去量を求めるため
の検量線図である。 第１図 １・・・めっき槽　　　　２・・・めっき液４・・・送
気バイブ ロ・・・低圧水銀ランプ（光源） 特許出願人　株式会社日本製鋼所

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）めっき液に、鉄及び酸素を励起させる波長の光を
   照射し、そのめっき液中に存在する鉄を酸化させて除去
   することを特徴とする、 めっき液中の鉄分除去方法。
2. （２）前記光を照射する光源として、低圧水銀ランプを
   用いることを特徴とする、 請求項１記載のめっき液中の鉄分除去方法。
3. （３）前記めっき液中に酸素を含む気体を吹き込みなが
   ら前記光の照射を行うことを特徴とする、請求項１又は
   ２記載のめっき液中の鉄分除去方法。