JPH10267886A - ハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法 - Google Patents

ハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法

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JPH10267886A
JPH10267886A JP9076935A JP7693597A JPH10267886A JP H10267886 A JPH10267886 A JP H10267886A JP 9076935 A JP9076935 A JP 9076935A JP 7693597 A JP7693597 A JP 7693597A JP H10267886 A JPH10267886 A JP H10267886A
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JP
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plating solution
calibration
electrode
measured
value
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JP9076935A
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Inventor
Shigeyuki Matsushima
茂之 松嶋
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度が良くかつ自動化可能なハロゲン浴電気
錫めっき液のpH測定方法の提供。 【解決手段】 ハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法
として、アンチモン電極を用いたpH計を用い、そのpH指
示値を、比色法でpHを測定しためっき液で較正し、か
つ、その際に、アンチモン電極の前記較正用めっき液へ
の接液後10分以上経過後のpH指示値に対して較正を行う
ことを特徴とするハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲン浴を用い
た電気錫めっきにおけるめっき液のpH測定方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、ハロゲン浴電気錫めっき液のpH
を測定する方法としは、JIS で規定されたpH試験紙や比
色管を用いた比色法による分析方法が知られている。し
かし、pH試験紙による測定方法は、色の変化、標準サン
プルとの色の相異を人間の肉眼で比較する方法であるた
め、測定者によって測定値に偏りが生じる、測定精度が
悪いという問題があり、また、比色法による測定方法
は、色の比較によりpHを求める測定原理であるため、測
定を自動化するのが困難であるという問題があった。
【0003】また、pHの測定方法として、ガラス電極、
樹脂膜電極およびアンチモン電極などによる電気化学的
測定法が知られており、この中でもガラス電極をpH電極
とするガラス電極法が信頼性の高い一般的な測定法とし
て用いられている。しかし、一般的に用いられているガ
ラス電極法をハロゲン浴電気錫めっき液に適用する場
合、ガラス電極は、めっき液中のフッ素への耐久性がな
く実用化が困難である。
【0004】さらに樹脂膜電極法はフッ素に対して耐久
性を有する樹脂膜を使用することにより上記した問題点
を解決できるが、めっき液中のNa+ イオンの妨害を受け
るという問題がある。また、アンチモン電極もめっき操
業におけるpH測定では電極が汚れやすく、めっき液には
種々の成分が含まれ、操業中に濃度変動しこれによる影
響で精度が悪くめっき液のpH測定への適用には至ってい
なかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点を解決し、精度が良くかつ自動化可能なハロ
ゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、ハロゲン
浴電気錫めっき液のpH測定方法として、アンチモン電極
を用いたpH計を用い、そのpH指示値を、比色法でpHを測
定しためっき液で較正し、かつ、その際に、アンチモン
電極の前記較正用めっき液への接液後10分以上経過後の
pH指示値に対して較正を行うことを特徴とするハロゲン
浴電気錫めっき液のpH測定方法である。
【0007】第2の発明は、ハロゲン浴電気錫めっき液
のpH測定方法として、アンチモン電極を用いたpH計およ
び比色法でpHを測定した較正用めっき液を用い、アンチ
モン電極の前記較正用めっき液への接液後10分以上経過
後の電位差を測定し、当該電位差の測定値と較正用めっ
き液のpHとの関係式である検量線に基づき前記錫めっき
液のpHを測定することを特徴とするハロゲン浴電気錫め
っき液のpH測定方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者は、ハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定
方法に関して鋭意検討を行った結果、従来、電極表面が
汚れることなく安定してpH測定可能な温度範囲が狭いた
め顧みられていなかったアンチモン電極が、ハロゲン浴
電気錫めっき液中のフッ素に対する耐用性が高く、か
つ、当該めっき液中のNa+ イオンの干渉を受けないこと
を見出した。
【0009】さらに、アンチモン電極をpH電極としたpH
計(以下アンチモン電極pH計と記す)を用い、当該pH計
のpH指示値を、比色法でpHを測定したpHが既知のめっき
液(以下較正用めっき液と記す)で較正することによ
り、精度良くハロゲン浴電気錫めっき液のpHを測定する
ことが可能であることを見出した。本発明は、組成が、
F(全フッ素):20〜40g/l 、Na(全Na):45〜55g/l
、Sn(全Sn):20〜30g/l である酸性ハロゲン浴電気
錫めっき液のpH測定に好ましく適用される。
【0010】本発明においては、先ず、pHの異なる較正
用めっき液を準備し、pHを測定する。較正用めっき液と
しては、上記組成範囲を満足する酸性ハロゲン浴電気錫
めっき液そのものを用いることが、より好ましい。これ
は、アンチモン電極pH計に対する共存イオンの影響を無
くし、正確なpHおよびその変動を測定できるからであ
る。
【0011】較正用めっき液のpHの測定法としては、JI
S Z8802 またはそれに準じた比色法を用いることが好ま
しい。次に、アンチモン電極pH計で上記較正用めっき液
のpHを測定し、当該アンチモン電極pH計のpH指示値を較
正用めっき液のpHに基づき較正する。この場合の較正
は、2点較正でも実ラインのめっき液の精度の良いpH測
定が可能である。
【0012】なお、アンチモン電極pH計のpH指示値の較
正に代えて、アンチモン電極を較正用めっき液に接液
(浸漬)せしめた時のアンチモン電極pH計の電位差と較
正用めっき液のpHとの関係式である検量線に基づきハロ
ゲン浴電気錫めっき液のpHを測定することも可能であ
る。また、本発明においては、ハロゲン浴電気錫めっき
液について偏りが少なく正確なpH測定値を得るために、
比色法によるpH測定値に基づき所定の複数水準のpH値に
調整した較正用めっき液を用いてアンチモン電極pH計を
較正することが、より好ましい。
【0013】なお、較正時は、アンチモン電極の較正用
めっき液への接液後10分以上経過後のpH指示値に対して
較正を行うことが好ましい。これは、めっき液中におい
て、酸化アンチモンと水素イオンとが化学平衡(電極反
応の化学平衡)に達した後のアンチモン電極と比較電極
との電位差を測定することが好ましいためである。
【0014】次に、図1に、本発明に係わるハロゲン浴
電気錫めっき液のpH自動測定装置を用いためっき液のpH
制御方法の一例を示す。図1において、1は、アンチモ
ン電極2、比較電極3、測定槽4、攪拌機5、電位差測
定・指示計6から構成されるアンチモン電極pH計を示
し、7はめっき液、8a、8bはpH水準の異なる較正用めっ
き液、9a、9bは較正用めっき液貯槽、10は制御装置、11
は廃液処理装置、12はハロゲン浴電気錫めっき槽、13は
鋼帯、14はめっき液、15は陽極、16はコンダクタロー
ル、17は循環槽、18は薬液貯槽、19は配管、20は制御信
号、P1、P2、P3、P4、P5はポンプ、Vは弁、FIは流量指
示計、CVは流量調節弁を示す。
【0015】図1に示されるpH自動測定装置は、アンチ
モン電極pH計1、較正用めっき液貯槽9a、9b、制御装置
10、廃液処理装置11、配管19、ポンプP1、P2、弁Vなど
から構成されており、較正用めっき液貯槽9a、9bには比
色法でpHを測定、調整した較正用めっき液8a、8bが貯液
されている。また、ハロゲン浴電気錫めっき槽12と循環
槽17の間ではめっき液14がポンプP4により循環し、めっ
き液14のpHは薬液貯槽18から供給される薬液で調整され
る。
【0016】図1に示されるpH自動測定装置において
は、先ず、較正用めっき液貯槽9aから較正用めっき液8a
がポンプP1により測定槽4に送液され、アンチモン電極
2が較正用めっき液8aに接液し、電位差測定・指示計6
からアンチモン電極2と比較電極3の電位差の測定値
(pH指示値)が制御装置10に連続的に送信され、制御装
置10は電位差の測定値(pH指示値)を経時的に記憶す
る。
【0017】較正用めっき液8aのpH測定開始後10分以上
経過した後、測定槽4から較正用めっき液8aがポンプP2
により廃液処理装置11に抜き出され、次いで較正用めっ
き液貯槽9bから較正用めっき液8bがポンプP1により測定
槽4に送液され、前記と同様に、アンチモン電極2が較
正用めっき液8bに接液中のアンチモン電極2と比較電極
3の電位差の測定値(pH指示値)が制御装置10に連続的
に送信され、制御装置10は電位差の測定値(pH指示値)
を経時的に記憶する。
【0018】制御装置10は、較正用めっき液8a、8b各々
のpH測定開始後10分経過後の各々の電位差の測定値(pH
指示値)に基づき予め記憶された電位差とpH値との関係
式である検量線を較正する。上記した検量線の較正後、
測定槽4から較正用めっき液8bがポンプP2により廃液処
理装置11に抜き出され、次いでハロゲン浴電気錫めっき
槽12からめっき液14がポンプP3により測定槽4に送液さ
れ、アンチモン電極2がめっき液14に接液中のアンチモ
ン電極2と比較電極3の電位差の測定値(pH指示値)が
制御装置10に連続的に送信される。
【0019】制御装置10は、当該電位差と前記した較正
後の検量線とから求められためっき液14のpH測定値を経
時的に記憶する。次に、制御装置10は、めっき液14のpH
測定開始後10分経過後のめっき液14のpH測定値とめっき
液14の目標pH値との偏差に基づき流量調節弁CVに信号を
送り、流量調節弁CVの開度を調節し薬液貯槽18から薬液
をポンプP5により循環槽17に送液し、流量指示計FIから
送信される薬液の流量の積算値が所定値に達した時点で
流量調節弁CVに信号を送り、流量調節弁CVを閉とする。
【0020】以上の制御方法により、ハロゲン浴電気錫
めっき槽12のめっき液14のpHが目標値となるように制御
される。なお、前記したようにアンチモン電極pH計は電
極反応の化学平衡に達する時間が一定時間必要なため、
めっき液14のpH測定値は経時的に遅れを生じるが、測定
槽4にめっき液14を連続的に送液、廃液し、めっき液14
のpHを連続的に測定し、その経時変化から現時点におけ
るめっき液14のpH値を制御装置において推定、演算し、
その演算結果に基づきめっき液14のpHを制御することも
可能であり、めっき液14のpH測定値の経時的な遅れは基
本的に問題となることはない。
【0021】以上、本発明に係わるハロゲン浴電気錫め
っき液のpH測定方法およびpH制御方法について述べた
が、本発明によれば、下記の優れた効果が得られる。 :ガラス電極のようにめっき液中のフッ素に腐食され
ることが回避され、保守が容易となった。 :アンチモン電極pH計の較正において、pH標準溶液に
代えて、比色法によりpHを測定しためっき液を使用する
ことにしたから、電極法に対して測定を妨害するNa+
どのイオンの影響を相殺し、かつ比色法による測定と同
等の正確な測定が可能となった。
【0022】:アンチモン電極pH計の較正に際して、
アンチモン電極と較正用めっき液との接液時間が10分以
上経過後のpH測定値に基づき較正を行うことにより、安
定性が悪いアンチモン電極を用いた場合でも、正確にpH
を測定できるようになった。 :電極法での測定が可能となったため、ハロゲン浴電
気錫めっき液のpHの自動測定およびめっき液のpHの自動
制御を簡易な装置で行うことが可能となった。
【0023】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。 (実施例1)予備実験として、アンチモン電極pH計によ
るハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定値の経時変化を調
査した。
【0024】なお、本めっき液の組成は、F(全フッ
素):20〜40g/l 、Na(全Na):45〜55g/l 、Sn(全S
n):20〜30g/l であった。図2に、アンチモン電極の
めっき液への浸漬時間とpH測定値との関係を示す。図2
に示されるように、アンチモン電極は電極反応が遅く、
めっき液と10分間接液することにより安定したpH値を得
ることができることが分かった。
【0025】(実施例2)本実施例においては、先ず、
F(全フッ素):30g/l 、Na(全Na):40g/l 、Sn(全
Sn):25g/l のハロゲン浴電気錫めっき液を用い、比色
法によるpH測定値に基づきpHをそれぞれ 3.0、 3.8に調
整した較正用めっき液を調製した。なお、比色法による
pH測定は、JIS Z8802 に基づき行った。
【0026】次に、アンチモン電極pH計で上記較正用め
っき液のpHを測定し、アンチモン電極pH計を前記で求め
た比色法によるpHの測定値に基づき2点較正した。次
に、前記したハロゲン浴電気錫めっきラインのめっき液
を経時的にサンプリングし、アンチモン電極pH計でpH測
定を行い、また各サンプルについて比色法によるpH測定
を並行して行った。
【0027】なお、アンチモン電極pH計の較正およびハ
ロゲン浴電気錫めっきラインのめっき液のpH測定に際し
ては、いずれも、アンチモン電極のめっき液への浸漬後
10分経過後のpH測定値に基づきpH計の較正およびめっき
液のpH測定を行った。図3に、アンチモン電極pH計によ
るpH測定値と比色法によるpH測定値を対比して示す。
【0028】図3に示されるように、アンチモン電極pH
計による測定値と比色法による測定値とはほぼ同一の値
が得られ、またその相関性も良好であった。以上実施例
について述べたが、上記実施例からも明らかなように、
本発明のハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法によれ
ば、図1に一例として示した装置構成を採用することに
より、めっき液のpHの自動測定およびハロゲン浴電気錫
めっき液の自動制御を簡易な装置で行うことが可能とな
った。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、従来はめっき液中のフ
ッ素およびナトリウムイオンにより測定が困難であった
電極法を用いて、簡易に精度良く、ハロゲン浴電気錫め
っき液のpH測定ができるようになった。また、電極法で
の測定が可能となったため、測定が自動化できるという
工業的に優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるハロゲン浴電気錫めっき液のpH
自動測定装置を用いためっき液のpH制御方法の一例を示
す説明図である。
【図2】アンチモン電極のめっき液への浸漬時間とpH測
定値との関係を示すグラフである。
【図3】アンチモン電極pH計によるpH測定値と比色法に
よるpH測定値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 アンチモン電極pH計 2 アンチモン電極 3 比較電極 4 測定槽 5 攪拌機 6 電位差測定・指示計 7 めっき液 8a、8b 較正用めっき液 9a、9b 較正用めっき液貯槽 10 制御装置 11 廃液処理装置 12 ハロゲン浴電気錫めっき槽 13 鋼帯 14 めっき液 15 陽極 16 コンダクタロール 17 循環槽 18 薬液貯槽 19 配管 20 制御信号 FI 流量指示計 CV 流量調節弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法
    として、アンチモン電極を用いたpH計を用い、そのpH指
    示値を、比色法でpHを測定しためっき液で較正し、か
    つ、その際に、アンチモン電極の前記較正用めっき液へ
    の接液後10分以上経過後のpH指示値に対して較正を行う
    ことを特徴とするハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方
    法。
  2. 【請求項2】 ハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法
    として、アンチモン電極を用いたpH計および比色法でpH
    を測定した較正用めっき液を用い、アンチモン電極の前
    記較正用めっき液への接液後10分以上経過後の電位差を
    測定し、当該電位差の測定値と較正用めっき液のpHとの
    関係式である検量線に基づき前記錫めっき液のpHを測定
    することを特徴とするハロゲン浴電気錫めっき液のpH測
    定方法。
JP9076935A 1997-03-28 1997-03-28 ハロゲン浴電気錫めっき液のpH測定方法 Pending JPH10267886A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886797B1 (ko) 2007-04-19 2009-03-04 부산대학교 산학협력단 구강 내 산도 측정을 위한 무선 pH 원격측정장치
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