JPH07294509A - 混合酸の分析方法および酸洗液の管理方法 - Google Patents

混合酸の分析方法および酸洗液の管理方法

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JPH07294509A
JPH07294509A JP8691394A JP8691394A JPH07294509A JP H07294509 A JPH07294509 A JP H07294509A JP 8691394 A JP8691394 A JP 8691394A JP 8691394 A JP8691394 A JP 8691394A JP H07294509 A JPH07294509 A JP H07294509A
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久男 安原
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 遊離弗酸、遊離硝酸および鉄イオンを含んだ
混合酸について、(a)鉄サリチル酸錯体吸光度法によ
り鉄イオン濃度を測定し、(b)鉄アセチルアセトン錯
体退色吸光度法により遊離弗酸濃度を測定し、そして
(c)中和滴定法により全遊離酸濃度を測定し、測定さ
れた全遊離酸濃度より上記(b)で測定された遊離弗酸
濃度を差し引くことにより遊離硝酸濃度を測定する、こ
とを特徴とする混合酸の分析方法およびこの分析方法を
用いた酸洗液の管理方法。 【効果】 本発明の分析方法により、鉄を成分とする金
属材の酸洗液中の鉄イオン、遊離弗酸および遊離硝酸を
精度よく、しかも迅速に測定できるようになった。その
結果、本発明の分析方法を酸洗液管理方法に採用するこ
とにより、低原単位でかつ不良率の発生を低くして該金
属材の酸洗工程を行うことが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はステンレス鋼帯の酸洗液
の分析に用いることができる、鉄イオン、遊離弗酸およ
び遊離硝酸を含んだ混合酸の分析法および該分析法を採
用した酸洗液の管理方法に関する。
【0002】熱間加工後のステンレス鋼帯の表面に存在
する酸化物を除去する方法の一つとして酸洗法がある。
この酸洗法において、弗酸および硝酸を含む酸洗液が用
いられる場合が一般的である。このような酸洗液の酸洗
能力は、その中に含まれる遊離弗酸および遊離硝酸の濃
度に依存する。すなわち、ステレンス鋼帯を上記酸洗液
で酸洗を行うにつれて、ステンレス鋼帯表面より鉄イオ
ン、その他の金属イオンが塩基である水酸化物として溶
出し、それと共に遊離弗酸および遊離硝酸の濃度は減少
し、酸洗液の酸洗能力は低下する。従って、酸洗液の遊
離弗酸および遊離硝酸の濃度を常に監視し、合わせてこ
れらの濃度の低下と共に増加する鉄イオン濃度をも監視
することが行われている。
【0003】従来、酸洗液の遊離弗酸濃度は弗素イオン
電極で測定されている。遊離硝酸濃度は、拡散透析膜お
よび水素イオン電極を用いた拡散透析法により測定され
た全遊離酸濃度から遊離弗酸濃度を差し引くことにより
求められている。
【0004】しかしながら、上記方法は必ずしも精度良
く遊離弗酸および遊離硝酸濃度を測定できる方法ではな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、混合
酸中の遊離弗酸、遊離硝酸および鉄イオンの各濃度を精
度よく測定することができる分析方法を提供することで
ある。本発明の他の目的は、ステンレス鋼帯で例示され
る鉄を成分とする金属材の酸洗液に含まれる遊離弗酸、
遊離硝酸および鉄イオンの各濃度を精度よく監視するた
めに用いることができる酸洗液の分析方法を提供するこ
とである。本発明のさらなる他の目的は、上記分析法を
用いた酸洗液の管理方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1
に、遊離弗酸、遊離硝酸および鉄イオンを含んだ混合酸
について、(a)鉄サリチル酸錯体吸光度法により鉄イ
オン濃度を測定し、(b)鉄アセチルアセトン錯体退色
吸光度法により遊離弗酸濃度を測定し、そして(c)中
和滴定法により全遊離酸濃度を測定し、測定された全遊
離酸濃度より上記(b)で測定された遊離弗酸濃度を差
し引くことにより遊離硝酸濃度を測定する、ことを特徴
とする混合酸の分析方法が提供される。
【0007】さらに本発明によれば、第2に、 (A)遊離弗酸、遊離硝酸および鉄イオンを含んだ、鉄
を成分として含有する金属材の酸洗液から採取された試
料について、(a)鉄サリチル酸錯体吸光度法により鉄
イオン濃度を測定し、(b)鉄アセチルアセトン錯体退
色吸光度法により遊離弗酸濃度を測定し、そして(c)
中和滴定法により全遊離酸濃度を測定し、測定された全
遊離酸濃度より上記(b)で測定された遊離弗酸濃度を
差し引くことにより遊離硝酸濃度を測定し、 (B)測定せられた鉄イオン、遊離弗酸および遊離硝酸
の各濃度に相関する信号をコンピューターに入力し、 (C)コンピューターで、予めコンピューターに設定せ
られた鉄イオン、遊離弗酸および遊離硝酸の許容濃度範
囲と測定された酸洗液中のこれらの濃度とが照合されか
つ演算せられて、出力信号がコンピューターから発っせ
られ、 (D)コンピューターから発っせられた出力信号に従っ
て、酸洗液中の鉄イオン、遊離弗酸および遊離硝酸の各
濃度が上記許容濃度範囲に維持されるように新しい弗
酸、硝酸および/または水を酸洗液に添加する、ことを
特徴とする酸洗液の管理方法が提供される。
【0008】以上の発明により、本発明の目的が達成さ
れる。以下、本発明を詳述するが、それにより本発明の
さらなる目的、構成並びにそれに基づく利点および効果
が明らかになろう。
【0009】(a)鉄イオン濃度の測定 本発明の分析方法の対象である混合酸中の鉄イオン濃度
は鉄サリチル酸錯体吸光度法により測定される。鉄イオ
ン(III)はサリチル酸と紫色のキレート錯化合物を
作るので、これを利用して波長520nmの光を用いて
吸光度法により混合酸中の鉄イオンの濃度を測定するこ
とができる。
【0010】具体的な測定手順の例を下記する (1)試料(混合酸)100μlを100mlのポリエ
チレン製メスフラスコに分取する。 (2)pHを4〜8とするための緩衝溶液90mlと、
弗化鉄イオンを分解するための硝酸アルミニウム溶液
(濃度:8g/l)3mlを加える。 (3)サリチル酸ナトリウム溶液(濃度:1g/l)5
mlを加え、上記緩衝溶液で標線で薄めた後、よく振り
混ぜる。 (4)10分後、この溶液の一部を石英ガラス製吸収セ
ル(5mm)にとり波長520mmにおける吸光度を測
定する。 (5)予め作成した検量線により試料中の鉄イオン濃度
(g/l)を求める。
【0011】(b)遊離弗酸濃度の測定 混合酸中の遊離弗酸濃度は鉄アセチルアセトン錯体退色
吸光度法により測定される。この方法は、(i)アセチ
ルアセトンが鉄と下記式(1)
【0012】
【化1】
【0013】で示される赤色の錯体を形成すること、そ
して(ii)遊離弗酸を添加すると添加した遊離弗酸の
量に応じて、上記式(1)で示される錯体の量が減少す
ること、を利用して遊離弗酸濃度を測定する方法であ
る。
【0014】遊離弗酸濃度を測定する具体的な手順の1
例を下記する。 (1)硝酸(0.1N)約60mlをポリエチレン製メ
スフラスコ(100ml)に加える。 (2)鉄イオン水溶液(鉄濃度:1.0mg/ml)1
0mlを正確に分取して加える。 (3)アセチルアセトン溶液(濃度:0.6容量%)5
mlを正確に加える。 (4)試料(混合酸)100μlを加え、硝酸(0.1
N)で標線までうすめた後、よく振り混ぜる。 (5)この溶液の一部を吸収セル(10mml)にと
り、波長490nmでの吸光度を測定する。 (6)予め作成した検量線により、試料中の遊離弗酸量
を求める。
【0015】以上の手順によりステンレス鋼帯の酸洗液
について遊離弗酸濃度を繰り返して測定した結果を表1
に示す。表1の従来法は弗素イオン電極法によるもので
ある。また表1のσは標準偏差値である。
【0016】
【表1】
【0017】表1から明らかな如く、本発明で採用する
遊離弗酸の測定法は従来法と比較して測定精度が著しく
高いことが明らかである。
【0018】(c)遊離硝酸濃度の測定 混合酸中の遊離硝酸濃度は、中和滴定法により全遊離酸
濃度を測定し、この値から、上述した方法で測定された
遊離弗酸濃度を差し引いて求める。
【0019】全遊離酸濃度を測定するたの具体的手順の
1例を下記する。 (1)試料(混合酸)1mlをポリエチレン製ビーカー
(250ml)に分取する。 (2)弗化カリウム溶液(濃度:50g/l)15ml
および水10mlを加え、よく混合する。 (3)指示薬としてフェノールフタレインを用い標準水
酸化ナトリウム溶液(0.2N)で滴定し、終点に到る
滴定量から全遊離酸濃度を計算する。
【0020】以上の手順により、ステレンス鋼帯の酸洗
液について、全遊離酸濃度を繰り返して測定した結果を
表2に示す。表2の従来法は拡散透析法によるものであ
る。
【0021】
【表2】
【0022】表2から明らかな如く、本発明で採用する
全遊離酸の測定法は従来法と比較して測定精度が著しく
高いことが明らかである。そして、前述の如く、本発明
で使用する遊離弗酸濃度の測定精度は高いのであるか
ら、本発明で採用する遊離硝酸濃度の測定法によって精
度高く遊離硝酸濃度を測定できることも自ずと理解され
よう。
【0023】以上説明した方法に従って、混合酸中の鉄
イオン、遊離弗酸および遊離硝酸の各濃度を測定する際
して、混合酸が酸洗液の場合にはその中にスラッジが含
まれているので、予め濾過などの手段によりスラッジを
除去することが好ましい。
【0024】このような混合酸の分析法をステンレス鋼
帯の酸洗液の管理に適用する1例につき以下に述べる。
【0025】図1は、本発明の分析方法を使用したステ
ンレス鋼帯の酸洗液の管理方法を模式的に示した図であ
る。図1において、酸洗槽1でステンレス鋼帯5が連続
的に酸洗されている。酸洗液の一部はライン6を通って
循環槽2へ送られライン7を通って酸洗槽1へ戻され
る。ライン7の途中からサンプルライン8が設けられ、
サンプルライン8の途中からバルブ9を経由して、酸洗
液が試料として分析計3へ送られる。分析計3には前述
した鉄イオン濃度、遊離弗酸濃度および遊離硝酸濃度を
測定する方法を自動的に行うための装置が装備されてい
る。
【0026】分析計3で測定された鉄イオン濃度、遊離
弗酸濃度および遊離硝酸濃度に相関する信号は各々電気
入力信号12a、12b、12cとしてコンピューター
4へ入力される。コンピューター4では、予め入力され
ている鉄イオン濃度、遊離弗酸濃度および遊離硝酸濃度
の許容範囲と、測定された酸洗液中のこれらの値とを照
合しかつ演算し、酸洗液の各濃度が許容範囲内に維持さ
れるように出力信号13および14として原液(新しい
弗酸と硝酸の混合酸)ライン15のバルブ10および浄
水ライン16のバルブの開閉を行う。
【0027】必要に応じて廃液ライン17のバルブ18
をコンピューターの出力信号(図示せず)によって開閉
することもできる。
【0028】分析計3においては、試料採取後、鉄イオ
ン濃度の分析、遊離弗酸濃度の分析および遊離硝酸濃度
の分析の順序で行われる。試料採取後、分析が終了し、
次の試料を受け入れる状態となるまでに1時間以内とな
るように分析計を組立てることは容易である。従って、
1時間に少なくとも一度の回数で酸洗液を試料として受
入れ、分析に付すことができる。
【0029】以上のような酸洗液の監視方法によれば、
酸洗液が一定の酸液能力を保持するようにすることが可
能である。
【0030】しかも極めて重要なこととして、本発明の
分析方法によれば、精度よく鉄イオン、遊離弗酸および
遊離硝酸の各濃度を測定できるので、本発明の分析方法
を採用した上述の管理方法によれば、従来の管理方法と
比較して、より少ない硝酸および弗酸の補給で、酸洗液
の酸洗能を一定に保持することができる。
【0031】即ち、酸洗に必要な弗酸および硝酸の原単
位は表3に示されるように従来と比べて激減し、合わせ
て酸洗後のステンレス鋼帯のスケール残りによる不良品
の発生率も著しく低下する。
【0032】
【表3】
【0033】なお、表3で従来の管理方法の欄の各値は
ある年の1〜6月の実績値の平均である。その年の7月
に、従来の監視方法から本発明方法を採用した管理方法
に切り換え、7〜12月の実績値の平均を本発明方法を
採用した管理方法の欄に記載した。
【発明の効果】本発明の分析方法により、ステンレス鋼
帯で代表される鉄を成分とする金属材の酸洗液中の鉄イ
オン、遊離弗酸および遊離硝酸を精度よく、しかも迅速
に測定できるようになった。その結果、本発明の分析方
法を酸洗液管理方法に採用することにより、低原単位で
かつ不良率の発生を低くして該金属材の酸洗工程を行う
ことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の分析方法を採用した酸洗液の
管理方法の1例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 酸洗槽 2 循環槽 3 分析計 4 コンピューター 6 循環ライン 7 循環ライン 8 サンプルライン 9 バルブ 10 バルブ 11 バルブ 12 入力信号 13 出力信号 14 出力信号 15 原液ライン 16 浄水ライン 17 廃液ライン 18 バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 準一 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 磯部 敏樹 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遊離弗酸、遊離硝酸および鉄イオンを含
    んだ混合酸について、(a)鉄サリチル酸錯体吸光度法
    により鉄イオン濃度を測定し、(b)鉄アセチルアセト
    ン錯体退色吸光度法により遊離弗酸濃度を測定し、そし
    て(c)中和滴定法により全遊離酸濃度を測定し、測定
    された全遊離酸濃度より上記(b)で測定された遊離弗
    酸濃度を差し引くことにより遊離硝酸濃度を測定する、
    ことを特徴とする混合酸の分析方法。
  2. 【請求項2】 混合酸が鉄を成分として含む金属材の酸
    洗液である請求項1に記載の混合酸の分析方法。
  3. 【請求項3】 金属材がステンレス鋼帯である請求項2
    に記載の混合酸の分析方法。
  4. 【請求項4】 (A)遊離弗酸、遊離硝酸および鉄イオ
    ンを含んだ、鉄を成分として含有する金属材の酸洗液か
    ら採取された試料について、(a)鉄サリチル酸錯体吸
    光度法により鉄イオン濃度を測定し、(b)鉄アセチル
    アセトン錯体退色吸光度法により遊離弗酸濃度を測定
    し、そして(c)中和滴定法により全遊離酸濃度を測定
    し、測定された全遊離酸濃度より上記(b)で測定され
    た遊離弗酸濃度を差し引くことにより遊離硝酸濃度を測
    定し、 (B)測定せられた鉄イオン、遊離弗酸および遊離硝酸
    の各濃度に相関する信号をコンピューターに入力し、 (C)コンピューターで、予めコンピューターに設定せ
    られた鉄イオン、遊離弗酸および遊離硝酸の許容濃度範
    囲と測定された酸洗液中のこれらの濃度とが照合されか
    つ演算せられて、出力信号がコンピューターから発っせ
    られ、 (D)コンピューターから発っせられた該出力信号に従
    って、酸洗液中の鉄イオン、遊離弗酸および遊離硝酸の
    各濃度が上記許容濃度範囲に維持されるように新しい弗
    酸、硝酸および/または水を酸洗液に添加する、ことを
    特徴とする酸洗液の管理方法。
  5. 【請求項5】 酸洗液から試料として少なくとも1時間
    に1回採取する請求項4に記載の管理方法。
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