JPH0539586A - 過ハロゲン酸水溶液の製造方法 - Google Patents
過ハロゲン酸水溶液の製造方法Info
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- JPH0539586A JPH0539586A JP3218051A JP21805191A JPH0539586A JP H0539586 A JPH0539586 A JP H0539586A JP 3218051 A JP3218051 A JP 3218051A JP 21805191 A JP21805191 A JP 21805191A JP H0539586 A JPH0539586 A JP H0539586A
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- Japan
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- exchange membrane
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は、フッ素樹脂系のイオン交換膜を使
用した電気透析により過ハロゲン酸溶液を製造すること
を目的とする。 【構成】 一端に陽極３を置き、他端に陰極１０を置い
た電解槽の陽極側にフッ素樹脂系陰イオン交換膜４、陰
極側にフッ素樹脂系陽イオン交換膜７を設けて、電解槽
を仕切り、陽極室１に過ハロゲン酸の希薄水溶液、中間
室５に過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水溶液、陰極室８
にアルカリ金属塩の水溶液を満たして陽極３に二酸化鉛
電極または白金電極を用いて電気透析により陽極室中に
濃厚過ハロゲン酸水溶液を製造する方法。 【効果】 ハロゲン酸、アルカリ金属、硫酸、硝酸等の
不純物を含有しない高純度の過ハロゲン酸を安全に製造
できる。
用した電気透析により過ハロゲン酸溶液を製造すること
を目的とする。 【構成】 一端に陽極３を置き、他端に陰極１０を置い
た電解槽の陽極側にフッ素樹脂系陰イオン交換膜４、陰
極側にフッ素樹脂系陽イオン交換膜７を設けて、電解槽
を仕切り、陽極室１に過ハロゲン酸の希薄水溶液、中間
室５に過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水溶液、陰極室８
にアルカリ金属塩の水溶液を満たして陽極３に二酸化鉛
電極または白金電極を用いて電気透析により陽極室中に
濃厚過ハロゲン酸水溶液を製造する方法。 【効果】 ハロゲン酸、アルカリ金属、硫酸、硝酸等の
不純物を含有しない高純度の過ハロゲン酸を安全に製造
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフッ素樹脂系陽イオン交
換膜およびフッ素樹脂系陰イオン交換膜を備えた３室隔
膜電解槽を用いて、過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水溶
液を電気透析することにより過ハロゲン酸の水溶液を製
造する方法に関する。
換膜およびフッ素樹脂系陰イオン交換膜を備えた３室隔
膜電解槽を用いて、過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水溶
液を電気透析することにより過ハロゲン酸の水溶液を製
造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、過塩素酸は過塩素酸カリウムに90
〜92%の濃硫酸を加えて反応させ、50〜70mmＨｇの減圧
下で160℃の高温度で蒸留して得られていた。また、過
ヨウ素酸は、過ヨウ素酸ナトリウムと硝酸バリウムとの
複分解により生成した過ヨウ素酸バリウムを沈澱濾別
し、次に、過ヨウ素酸バリウムと硝酸との複分解により
過ヨウ素酸と硝酸バリウムを生成させ、沈澱した硝酸バ
リウムを濾別した後、濾液を濃縮乾固して製造されてい
た。このように、従来の化学法による過ハロゲン酸の製
造方法では、工程が複雑であったり、また、硫酸イオン
あるいは硝酸イオン等のアニオンや、ナトリウムイオン
あるいはカリウムイオン等のカチオンを十分に取り除く
ことができず、さらに、原料の過ハロゲン酸アルカリ金
属塩中に微量含まれる塩素酸、ヨウ素酸が製品に混入す
るなどにより、高純度品を製造するのは困難であった。
また、過ハロゲン酸は爆発性を有するため、結晶として
取り扱う工程の多い化学法では危険性の問題があった。
一方、従来からイオン交換膜を用いるプロセスとして海
水の脱塩などに広く用いられている電気透析法を用いて
過ハロゲン酸を製造しようとする場合、一般的に使用さ
れる炭化水素樹脂系のイオン交換膜では、強酸化性と強
酸性を有する過ハロゲン酸に対する耐久性がなく、実際
には過塩素酸または過ヨウ素酸の製造は専ら化学法によ
り行われている。
〜92%の濃硫酸を加えて反応させ、50〜70mmＨｇの減圧
下で160℃の高温度で蒸留して得られていた。また、過
ヨウ素酸は、過ヨウ素酸ナトリウムと硝酸バリウムとの
複分解により生成した過ヨウ素酸バリウムを沈澱濾別
し、次に、過ヨウ素酸バリウムと硝酸との複分解により
過ヨウ素酸と硝酸バリウムを生成させ、沈澱した硝酸バ
リウムを濾別した後、濾液を濃縮乾固して製造されてい
た。このように、従来の化学法による過ハロゲン酸の製
造方法では、工程が複雑であったり、また、硫酸イオン
あるいは硝酸イオン等のアニオンや、ナトリウムイオン
あるいはカリウムイオン等のカチオンを十分に取り除く
ことができず、さらに、原料の過ハロゲン酸アルカリ金
属塩中に微量含まれる塩素酸、ヨウ素酸が製品に混入す
るなどにより、高純度品を製造するのは困難であった。
また、過ハロゲン酸は爆発性を有するため、結晶として
取り扱う工程の多い化学法では危険性の問題があった。
一方、従来からイオン交換膜を用いるプロセスとして海
水の脱塩などに広く用いられている電気透析法を用いて
過ハロゲン酸を製造しようとする場合、一般的に使用さ
れる炭化水素樹脂系のイオン交換膜では、強酸化性と強
酸性を有する過ハロゲン酸に対する耐久性がなく、実際
には過塩素酸または過ヨウ素酸の製造は専ら化学法によ
り行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、陽極
に二酸化鉛電極または白金電極を使用し、フッ素樹脂系
陽イオン交換膜およびフッ素樹脂系陰イオン交換膜を備
えた３室隔膜電解槽を使用して電気透析法により過ハロ
ゲン酸の水溶液を製造する方法に関し、従来行われてい
た化学法による製造法に較べ塩素酸、ヨウ素酸の他、金
属塩等の不純物を含まない高純度の製品を容易に、かつ
安全に得ることである。
に二酸化鉛電極または白金電極を使用し、フッ素樹脂系
陽イオン交換膜およびフッ素樹脂系陰イオン交換膜を備
えた３室隔膜電解槽を使用して電気透析法により過ハロ
ゲン酸の水溶液を製造する方法に関し、従来行われてい
た化学法による製造法に較べ塩素酸、ヨウ素酸の他、金
属塩等の不純物を含まない高純度の製品を容易に、かつ
安全に得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、一端に陽極を
置き、他端に陰極を置いた電解槽の陽極側にフッ素樹脂
系陰イオン交換膜、陰極側にフッ素樹脂系陽イオン交換
膜を設けて電解槽を仕切り、陽極室、中間室、及び陰極
室を構成した３室隔膜電解槽の陽極室に過ハロゲン酸の
希薄水溶液、中間室に過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水
溶液、陰極室にアルカリ金属塩の水溶液をそれぞれ満た
し、中間室の過ハロゲン酸イオンを電気透析することに
より陽極室中に過ハロゲン酸の濃厚水溶液を得ることを
特徴とするものである。
置き、他端に陰極を置いた電解槽の陽極側にフッ素樹脂
系陰イオン交換膜、陰極側にフッ素樹脂系陽イオン交換
膜を設けて電解槽を仕切り、陽極室、中間室、及び陰極
室を構成した３室隔膜電解槽の陽極室に過ハロゲン酸の
希薄水溶液、中間室に過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水
溶液、陰極室にアルカリ金属塩の水溶液をそれぞれ満た
し、中間室の過ハロゲン酸イオンを電気透析することに
より陽極室中に過ハロゲン酸の濃厚水溶液を得ることを
特徴とするものである。
【０００５】陽極液としては、電気透析開始時に電解液
に導電性を付与する必要があるために、目的とする過ハ
ロゲン酸の希薄水溶液を用い、過ハロゲン酸として10〜
30g／lの濃度に調製する。
に導電性を付与する必要があるために、目的とする過ハ
ロゲン酸の希薄水溶液を用い、過ハロゲン酸として10〜
30g／lの濃度に調製する。
【０００６】中間室の透析液としては、ナトリウム塩、
カリウム塩等の過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水溶液を
使用する。透析液の濃度は過ハロゲン酸塩の濃度が高い
方が槽電圧を低減でき実際の操業では有利であるため、
飽和濃度に近い水溶液を使用する。過ハロゲン酸塩の具
体的な例として、過塩素酸ナトリウムを使用する場合は
800〜1000g／l、過ヨウ素酸ナトリウムを使用する場合
は80〜100g／lに調製する。
カリウム塩等の過ハロゲン酸アルカリ金属塩の水溶液を
使用する。透析液の濃度は過ハロゲン酸塩の濃度が高い
方が槽電圧を低減でき実際の操業では有利であるため、
飽和濃度に近い水溶液を使用する。過ハロゲン酸塩の具
体的な例として、過塩素酸ナトリウムを使用する場合は
800〜1000g／l、過ヨウ素酸ナトリウムを使用する場合
は80〜100g／lに調製する。
【０００７】また、陰極液としては、アルカリ金属水酸
化物の水溶液を使用し、例えば水酸化ナトリウムを使用
する場合は約10g／lの濃度に調製する。
化物の水溶液を使用し、例えば水酸化ナトリウムを使用
する場合は約10g／lの濃度に調製する。
【０００８】本発明の陽極としては、チタン基体上に二
酸化鉛あるいは白金メッキした電極を用いる。これらの
酸素発生過電圧の高い電極を使用すると過ハロゲン酸中
に微量含まれる塩素酸またはヨウ素酸を過ハロゲン酸に
酸化でき好都合である。また、陰極としては、チタン、
ステンレスまたはチタン基体上に白金メッキした電極を
用いる。
酸化鉛あるいは白金メッキした電極を用いる。これらの
酸素発生過電圧の高い電極を使用すると過ハロゲン酸中
に微量含まれる塩素酸またはヨウ素酸を過ハロゲン酸に
酸化でき好都合である。また、陰極としては、チタン、
ステンレスまたはチタン基体上に白金メッキした電極を
用いる。
【０００９】イオン交換膜は、過ハロゲン酸水溶液と直
接接触するため、耐酸性、耐酸化性に優れたフッ素樹脂
系のイオン交換膜を使用する。現在市販されている製品
としては、陰イオン交換膜ではＴＯＳＦＬＥＸ（東ソー
(株)登録商標）、陽イオン交換膜ではＮＡＦＩＯＮ(デ
ュポン社登録商標)が使用できる。
接接触するため、耐酸性、耐酸化性に優れたフッ素樹脂
系のイオン交換膜を使用する。現在市販されている製品
としては、陰イオン交換膜ではＴＯＳＦＬＥＸ（東ソー
(株)登録商標）、陽イオン交換膜ではＮＡＦＩＯＮ(デ
ュポン社登録商標)が使用できる。
【００１０】以上のように構成された３室隔膜電解槽を
使用し、電流密度2〜3Ａ／dm2で電解すると、透析液中
の過ハロゲン酸イオンは陰イオン交換膜を透過して陽極
室に移動し、陽極液中の過ハロゲン酸イオン濃度は増加
する。また、透析液中のアルカリ金属イオンは陽イオン
交換膜を透過して陰極室に移動し陰極液中のアルカリ金
属イオン濃度は増加する。電解液の温度が低いと槽電圧
が高くなり、過ハロゲン酸イオンの透析効率が低下する
ため通常40〜60℃が良い。透析により、陽極液中の過ハ
ロゲン酸濃度が所望の濃度となったら、または透析液中
の過ハロゲン酸アルカリ金属塩の濃度がおよそ10g/l以
下となったら、通電を終了し、所望する濃度まで減圧濃
縮して濃厚な過ハロゲン酸水溶液を得る。
使用し、電流密度2〜3Ａ／dm2で電解すると、透析液中
の過ハロゲン酸イオンは陰イオン交換膜を透過して陽極
室に移動し、陽極液中の過ハロゲン酸イオン濃度は増加
する。また、透析液中のアルカリ金属イオンは陽イオン
交換膜を透過して陰極室に移動し陰極液中のアルカリ金
属イオン濃度は増加する。電解液の温度が低いと槽電圧
が高くなり、過ハロゲン酸イオンの透析効率が低下する
ため通常40〜60℃が良い。透析により、陽極液中の過ハ
ロゲン酸濃度が所望の濃度となったら、または透析液中
の過ハロゲン酸アルカリ金属塩の濃度がおよそ10g/l以
下となったら、通電を終了し、所望する濃度まで減圧濃
縮して濃厚な過ハロゲン酸水溶液を得る。
【００１１】本発明によれば、塩素酸またはヨウ素酸の
他、不純物として混入し易いナトリウムイオン、硫酸イ
オンを含まない高純度の過ハロゲン酸が容易に得られ、
爆発危険性の高い過ハロゲン酸を水溶液として安全に取
り扱える。以下、実施例により本発明を説明するが本発
明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
他、不純物として混入し易いナトリウムイオン、硫酸イ
オンを含まない高純度の過ハロゲン酸が容易に得られ、
爆発危険性の高い過ハロゲン酸を水溶液として安全に取
り扱える。以下、実施例により本発明を説明するが本発
明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００１２】
実施例１ 第１図に示す３室隔膜電解槽を使用して過ヨウ素酸の製
造を行った。陽極液は過ヨウ素酸の20g／l水溶液、透析
液は過ヨウ素酸ナトリウムの80g／l水溶液、陰極液は水
酸化ナトリウムの10g／l水溶液をそれぞれJIS特級試薬
で３ｌ調製し、電流１Ａで液温度を45℃に保ち24時間通
電した。電解条件を以下に示す。 フッ素樹脂系陽イオン交換膜 ＮＡＦＩＯＮ ３１５ フッ素樹脂系陰イオン交換膜 ＴＯＳＦＬＥＸ 陽 極 二酸化鉛メッキチタン板
電極面積:0.5dm2 陰 極 白金メッキチタン板 電極
面積:0.5dm2 陽極液の過ヨウ素酸濃度が約80g／lとなったところで通
電を停止した。透析電流効率は約90％、平均槽電圧は6
〜7Ｖとなった。その後、減圧濃縮して790g／lの過ヨウ
素酸水溶液を得た。製品の分析結果は、表１に示すよう
に、ＪＩＳ Ｋ−８２４８の過ヨウ素酸（２水和物）特
級試薬に示される限度以下であった。
造を行った。陽極液は過ヨウ素酸の20g／l水溶液、透析
液は過ヨウ素酸ナトリウムの80g／l水溶液、陰極液は水
酸化ナトリウムの10g／l水溶液をそれぞれJIS特級試薬
で３ｌ調製し、電流１Ａで液温度を45℃に保ち24時間通
電した。電解条件を以下に示す。 フッ素樹脂系陽イオン交換膜 ＮＡＦＩＯＮ ３１５ フッ素樹脂系陰イオン交換膜 ＴＯＳＦＬＥＸ 陽 極 二酸化鉛メッキチタン板
電極面積:0.5dm2 陰 極 白金メッキチタン板 電極
面積:0.5dm2 陽極液の過ヨウ素酸濃度が約80g／lとなったところで通
電を停止した。透析電流効率は約90％、平均槽電圧は6
〜7Ｖとなった。その後、減圧濃縮して790g／lの過ヨウ
素酸水溶液を得た。製品の分析結果は、表１に示すよう
に、ＪＩＳ Ｋ−８２４８の過ヨウ素酸（２水和物）特
級試薬に示される限度以下であった。
【００１３】
【表１】
【００１４】実施例２ 実施例１と同様の装置を使用して過塩素酸の製造を行っ
た。陽極液は過塩素酸の20g／l水溶液、透析液は過塩素
酸ナトリウムの1000g/l水溶液、陰極液は水酸化ナトリ
ウムの10g/l水溶液をJIS特級試薬でそれぞれ３l調製
し、電流１Ａで液温度を50℃に保ち160時間通電した。
陽極液中の過塩素酸濃度は200g／lとなり、透析電流効
率は約90％、平均槽電圧は3〜4Ｖとなった。その後、減
圧濃縮して920g／lの過塩素酸水溶液を得た。製品に含
まれる不純物を分析した結果、表２に示すようにＪＩＳ
Ｋ−８２２３の過塩素酸特級試薬に示される限度以下
であった。
た。陽極液は過塩素酸の20g／l水溶液、透析液は過塩素
酸ナトリウムの1000g/l水溶液、陰極液は水酸化ナトリ
ウムの10g/l水溶液をJIS特級試薬でそれぞれ３l調製
し、電流１Ａで液温度を50℃に保ち160時間通電した。
陽極液中の過塩素酸濃度は200g／lとなり、透析電流効
率は約90％、平均槽電圧は3〜4Ｖとなった。その後、減
圧濃縮して920g／lの過塩素酸水溶液を得た。製品に含
まれる不純物を分析した結果、表２に示すようにＪＩＳ
Ｋ−８２２３の過塩素酸特級試薬に示される限度以下
であった。
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】本発明のフッ素樹脂系の陰、陽イオン交
換膜を利用した３室隔膜電解槽で、陽極に白金または二
酸化鉛電極を使用することにより、塩素酸、ヨウ素酸な
どを含まない高純度の過ハロゲン酸水溶液が得られる。
また、従来の化学法に較べ、固体の過ハロゲン酸塩を取
り扱う工程を含まないため極めて安全に製造できる。
換膜を利用した３室隔膜電解槽で、陽極に白金または二
酸化鉛電極を使用することにより、塩素酸、ヨウ素酸な
どを含まない高純度の過ハロゲン酸水溶液が得られる。
また、従来の化学法に較べ、固体の過ハロゲン酸塩を取
り扱う工程を含まないため極めて安全に製造できる。
【図１】３室隔膜電解槽を使用した過ハロゲン酸水溶液
の電解装置図である。
の電解装置図である。
【符号の説明】 １．陽極室 ２．陽極液 ３．陽極 ４．フッ素樹脂系陰イオン交換膜 ５．中間室 ６．透析液 ７．フッ素樹脂系陽イオン交換膜 ８．陰極室 ９．陰極液 １０．陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 正明 群馬県渋川市半田2470番地 日本カ−リツ ト株式会社中央研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 一端に陽極を置き、他端に陰極を置いた
電解槽の陽極側にフッ素樹脂系陰イオン交換膜、陰極側
にフッ素樹脂系陽イオン交換膜を設けて電解槽を仕切
り、陽極室、中間室、及び陰極室を構成した３室隔膜電
解槽の陽極室に過ハロゲン酸の希薄水溶液、中間室に過
ハロゲン酸アルカリ金属塩の水溶液、陰極液にアルカリ
金属塩の水溶液をそれぞれ満たし、中間室の過ハロゲン
酸イオンを電気透析することにより陽極室中に過ハロゲ
ン酸の濃厚水溶液を得ることを特徴とする過ハロゲン酸
水溶液の製造方法。 - 【請求項２】 過ハロゲン酸が過塩素酸または過ヨウ素
酸である請求項１記載の過ハロゲン酸水溶液の製造方
法。 - 【請求項３】 陽極に二酸化鉛電極、または白金電極を
用いる請求項１記載の過ハロゲン酸水溶液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218051A JPH0539586A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 過ハロゲン酸水溶液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218051A JPH0539586A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 過ハロゲン酸水溶液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539586A true JPH0539586A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16713886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3218051A Pending JPH0539586A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 過ハロゲン酸水溶液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539586A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019150990A1 (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-08 | 富士フイルム株式会社 | 薬液、薬液の製造方法、基板の処理方法 |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP3218051A patent/JPH0539586A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019150990A1 (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-08 | 富士フイルム株式会社 | 薬液、薬液の製造方法、基板の処理方法 |
| JPWO2019150990A1 (ja) * | 2018-02-05 | 2021-01-28 | 富士フイルム株式会社 | 薬液、薬液の製造方法、基板の処理方法 |
| US11732190B2 (en) | 2018-02-05 | 2023-08-22 | Fujifilm Corporation | Chemical solution, method for manufacturing chemical solution, and method for treating substrate |
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